Dissertação

{en_GB=Wireless Adaptive Reconfigurable Network: Communications and Network Subsystem } {} EVALUATED

{pt=Uma rede de sensores sem fios (Wireless Sensor Network, WSN) consiste num conjunto de nós, cada um deles com a capacidade de avaliar e medir parâmetros do meio ambiente em redor e transmitir esta informação através de um transcetor de rádio. Cada nó também dispõe de uma unidade pequena de armazenamento de energia e por vezes de uma unidade de colheita de energia. Uma parte essencial de uma rede de sensores é o encaminhamento dos pacotes de dados com o menor consumo energético possível para estender a vida útil da rede. Este projeto, de que este relatório faz parte, consiste no desenvolvimento de um protocolo de rede para uma rede de sensores sem fio, que funciona na banda sub-GHz, capaz de alterar dinamicamente os caminhos de encaminhamento para otimizar a rede em relação a diferentes métricas-alvo como o consumo de energia, o débito ou a fiabilidade. Neste projeto é realizado um estudo das diversas arquiteturas e protocolos de redes WSN, bem como a análise da possibilidade de utilizar um sistema operativo em tempo real na sua implementação. Com base nos resultados deste estudo é proposto um protocolo de rede com uma arquitetura centrada nos dados e na localização. Este protocolo combina características úteis de vários protocolos de rede diferentes que são analisados no estudo. O sistema é implementado num microcontrolador STM ARM Cortex-M4f de baixo consumo com um transcetor STM SPIRIT1 sub-GHz e utiliza o sistema operativo FreeRTOS explorando os seus mecanismos de poupança de energia., en=A wireless sensor network (WSN) consists of several nodes, each of them having the capability of sensing the surrounding environment and broadcasting this information through a radio transceiver. Each of these nodes also has a small energy storage unit and sometimes an energy harvesting unit. An essential part of a sensor network is the routing of data packets while consuming the least amount of energy, to extend the sensor networks lifetime. This project, which this report is part of, consists on developing a network protocol for a wireless sensor network that works in the sub-GHz band, which is capable of dynamically changing the routing paths to optimize the network with respect to different target metrics like power consumption, throughput or reliability. In this report a study of existing WSN protocols and architectures is performed as well as the feasibility of using a real-time operating system (RTOS) for WSN implementation. Based on the results of this study, a data-centric, location-based architecture network protocol is proposed. This protocol combines useful features from several different network protocols which are analyzed in the study. The system is developed on a STM ARM Cortex-M4f low power microcontroller with a STM SPIRIT1 sub-GHz transceiver and uses FreeRTOS exploring its power saving features.}
{pt=Rede de Sensores Sem Fios, Arquiteturas Centradas em Dados, Arquiteturas Baseadas na Localização, Difusão Dirigida, Economia de Energia, FreeRTOS, en=Wireless Sensor Network, Data-Centric Architectures, Location-based architectures, Directed Diffusion, Power Saving, FreeRTOS}

Novembro 15, 2017, 13:30

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