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Provas de Dissertação de Mestrado (MEE)

12 Junho 2012, 09:46 - Maria João Silva Carvalho

Sérgio Miguel Rodrigues Teixeira

"Overboard - Expansion Board for actuation on Wireless Sensor Networks"

 

Júri

Presidente: Professor Doutor Carlos Alberto Ferreira Fernandes

Orientador: Professor Doutor Rui Manuel Rodrigues Rocha

Co-orientador: Professor Doutor Moisés Simões Piedade

Vogal: Professor Doutor Francisco André Corrêa Alegria

 

Data: 14 de Junho de 2012

Hora: 14:00h

Local: Taguspark, Sala 1.38

 

Resumo da Tese:

A utilização de redes de sensores sem fios (RSSF) em aplicações de monitorização é actualmente uma área em crescimento. Estas são utilizadas na monitorização ambiental, na agricultura, nas cidades, nas fábricas, entre outras áreas semelhantes. Apesar da popularidade, as RSSF estão limitadas a actividades de monitorização. Para ultrapassar este obstáculo, é necessário equipar os nós que constituem as RSSF, com propriedades de actuação. Este tipo de redes é intitulado de redes de sensores e actuadores sem fios (RSASF). Os requisitos de ambas as redes são diferentes, enquanto que as RSSF têm como principais prioridades o consumo de energia a latência e a autonomia, as RSASF têm como prioridades a capacidade para actuar em tempo real e a fiabilidade das comunicações.

O objectivo deste trabalho é a integração de funcionalidades de actuação em RSSF. Para realizar este objectivo, os nós da rede em questão serão equipados com uma placa, denominada Overboard, capaz de realizar operações de actuação. A Overboard será compatível com os motes, MicaZ, MoteIST e Iris. Para maximizar o potencial da Overboard, várias análises serão realizadas para que esta seja capaz de utilizar os actuadores mais comuns neste tipo de redes. Devido ao facto da Overboard ser fixada a um nó da rede e retirar energia deste, os requisitos energéticos e o tamanho da Overboard serão factores importantes na concepção desta. De forma a testar a modelo projectado, e garantir que este é efectivamente capaz de realizar as operações de actuação desejadas, um protótipo será fabricado.

Palavras-chave:

Redes de Sensores, Redes de sensores e actuadores, Controlo de actuadores, Protocolos de automação, Overboard, MoteIST

 

Abstract:

Wireless Sensor Networks(WSN) are widely employed nowadays in a variety of areas, like environment, agriculture, buildings and area monitoring, among others. These networks, however, are limited to sensing tasks and cannot be used in tasks that require actuation functionalities. By equipping the desired nodes with actuation abilities, this obstacle can be overcome. This type of networks is named Wireless Sensor and Actuator Networks (WSAN). However, this integration changes the characteristics of the network. Usually in WSN the main concerns are power consumption, latency and network lifetime, while in WSAN, real-time actions and communication reliability is more important.

The purpose of this work is the integration of actuation functionalities in WSN. In order to achieve this goal, the nodes, which constitute the basic element of WSN, will be equipped with a daughter board capable of actuation operations, named Overboard. This board is to be compatible with the MoteIST, MicaZ and Iris motes, and its design is the result of an analysis on the most common types of actuators and their power requirements. The power requirements and physical size of the Overboard are also important factors of this work, since the board will be connected to a node and use its power supply to operate. The creation of a prototype is essential for the testing of the design.

Keywords:

Wireless Sensor Networks, Wireless Sensor and Actuator Networks, Actuator?s control, Automation Protocol?s control, Overboard, MoteIST