Dissertação

{pt_PT=Detecção e Resposta em Emergências com Redes de Sensores baseadas em FreeRTOS} {} EVALUATED

{pt=Interesse na monitorização, controlo e actuação de processos despoletou o aparecimento das redes de sensores. A detecção e resposta a emergências é uma aplicação das RSFS. Constituídas por muitos nós, cobertura destas redes pode ser grande possibilitando múltiplos pontos de recolha de dados. Comunicação eficaz entre nós é essencial na prolongação do tempo de vida da rede garantindo entrega em tempo útil de dados adquiridos. Também a utilização de um sistema operativo com características de tempo real e alerta de eventos é essenciais na resposta atempada, minimizando acidentes e perda de vidas. O intuito de melhorar a comunicação do FreeRTOS com um protocolo que suporte comunicação em tempo útil e desenhar e implementar uma plataforma de testes para RS para aplicações de detecção e resposta em emergências. É avaliado o Estado-da-Arte das RSFS aplicadas a cenários de detecção e resposta em emergências, bem como tecnologia típica destas redes. Também é efectuada uma análise aos sistemas operativos, utilizados nos nós destas redes e protocolos de comunicação correspondentes. No desenvolvimento deste trabalho foram encontrados problemas que são resolvidos para ser conseguido realizar o objectivo original. A mudança de implementação directa da pilha protocolar ao FreeRTOS para uma adaptação do FreeRTOS foi adoptada por os protocolos típicos de rede não se adaptarem a RSFS. Foram contribuídas melhorias nas ferramentas utilizadas por alunos, caso do bootloader, máquina virtual e ambiente de compilação. No fim realiza-se validação das adaptações realizadas na implementação da pilha protocolar proposta e são tiradas observações quanto ao seu desempenho., en=The interest in monitoring, control and actuation in processes triggered the emergence of Wireless Sensor Networks. Hazard detection and emergency response is an application of these networks. Consisting of dozens of nodes, the coverage of these networks can be large, allowing multiple points of data collection. Effective communication mechanism between nodes is essential for prolonging the network lifetime and to ensure timely delivery of acquired data. Using an operating system with real-time characteristics and an alert method are essential for a timely response, minimizing loss of life. The aim to improve the FreeRTOS communication scheme with a protocol that supports timely communication, designing and implementing a test platform for WSN in hazard detection applications. The state-of-the-art of WSNs in hazard detection scenarios, and the typical technology of these networks is evaluated. Furthermore, an analysis is performed to operating systems, used in embedded systems of these networks, and communication protocols offered by them. Throughout the development of this work were found that were tackled in order to be able to achieve the original objective. The switch from direct implementation of the protocol stack into FreeRTOS for an adaptation of the FreeRTOS to the stack was adopted instead due to the fact that typical network protocols do not adapt to WSN. Improvements were made to existing tools available to students, case of bootloader, virtual machine and build environment. Finally, validation of the adaptations made on the implementation of the protocol stack is carried out and observations made regarding its performance.}
{pt=Entrega em Tempo Útil, FreeRTOS, Rede Sem Fios de Sensores, 802.15.4E, Detecção e Resposta em Emergência, OpenWSN, en=Timely Delivery, FreeRTOS, WSN, 802.15.4E, Hazard Detection and Emergency Response, OpenWSN}

Novembro 16, 2017, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rui Manuel Rodrigues Rocha

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

Carlos Manuel Ribeiro Almeida

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar