As redes de sensores sem fio (RSSF) ganham maior visibilidade a cada ano, e a sua utilização é cada vez mais imprescindível no sensoriamento dos mais diversos ambientes. Estas redes podem ser instaladas em praticamente todos os tipos de ambientes, graças ao seu tamanho reduzido, sua facilidade de comunicação e seu baixo custo. Esta tecnologia permite transportar os dados através de nós que utilizam algoritmos de roteamento oferecendo resistência a falhas. O conhecimento das principais arquiteturas e dos protocolos envolvidos na comunicação, bem como do comportamento destas redes em ambientes reais, é de extrema importância para a compreensão do funcionamento da rede e dos fenômenos que afetam o seu desempenho. Este trabalho apresenta a utilização de uma RSSF baseada no dispositivo Mica2dot, desenvolvido pela Universidade de Berkeley, no monitoramento de parâmetros ambientais de uma sala limpa utilizada na construção de dispositivos semicondutores. Apresentamos a caracterização dos dispositivos e do ambiente em questão; também avaliamos dois protocolos de roteamento neste ambiente e fatores que afetam o funcionamento do sistema de rádio, como a variação do RSSI (Receive Signal Strength Indicator). Os protocolos de roteamento escolhidos para esta avaliação foram o TOSB (TinyOs Beaconing), que é o protocolo padrão do sistema operacional TinyOS, e o PROC (Proactive ROuting with Coordination), que apresenta características de pró-atividade. Os protocolos foram avaliados segundo as métricas de consumo de energia e taxa média de entrega de pacotes. / Wireless sensor networks (WSNs) are growing year after year, and its use is being more and more indispensable in sensing the most varied environments. These networks can be installed in almost all kinds of environments, thanks to its reduced size, its easiness of communication and its low cost. One of the main characteristics of this technology is the capacity of transporting data through the nodes that use router algorithms, offering a good resistance to failures. The knowledge of the main architectures and of the protocols involved in communication, as well the behavior of these networks in real environments, is of extreme importance to the understanding of the working conditions of the network and of the phenomena that affect its performance. This piece of work aims to present a study related to the use of a WSN based on the Mica2dot device developed by the University of Berkeley, in the monitoring of the environmental parameters of a clean room used to the construction of semiconductor devices. This work presents the characterization of the devices and of the environment in question, as well evaluates some factors that affect the working of the radio system and evaluates two router protocols in this environment. The chosen router protocols for this evaluation were TOSB (TinyOs Beaconing) that is the standard protocol of the operational system TinyOS, and PROC (Proactive Routing with Coordination), that presents some pro-active characteristics. The protocols were evaluated according to the measurement of the energy consumption and average rate of deliver of packages.

As redes de sensores sem fio (RSSF) ganham maior visibilidade a cada ano, e a sua utilização é cada vez mais imprescindível no sensoriamento dos mais diversos ambientes. Estas redes podem ser instaladas em praticamente todos os tipos de ambientes, graças ao seu tamanho reduzido, sua facilidade de comunicação e seu baixo custo. Esta tecnologia permite transportar os dados através de nós que utilizam algoritmos de roteamento oferecendo resistência a falhas. O conhecimento das principais arquiteturas e dos protocolos envolvidos na comunicação, bem como do comportamento destas redes em ambientes reais, é de extrema importância para a compreensão do funcionamento da rede e dos fenômenos que afetam o seu desempenho. Este trabalho apresenta a utilização de uma RSSF baseada no dispositivo Mica2dot, desenvolvido pela Universidade de Berkeley, no monitoramento de parâmetros ambientais de uma sala limpa utilizada na construção de dispositivos semicondutores. Apresentamos a caracterização dos dispositivos e do ambiente em questão; também avaliamos dois protocolos de roteamento neste ambiente e fatores que afetam o funcionamento do sistema de rádio, como a variação do RSSI (Receive Signal Strength Indicator). Os protocolos de roteamento escolhidos para esta avaliação foram o TOSB (TinyOs Beaconing), que é o protocolo padrão do sistema operacional TinyOS, e o PROC (Proactive ROuting with Coordination), que apresenta características de pró-atividade. Os protocolos foram avaliados segundo as métricas de consumo de energia e taxa média de entrega de pacotes. / Wireless sensor networks (WSNs) are growing year after year, and its use is being more and more indispensable in sensing the most varied environments. These networks can be installed in almost all kinds of environments, thanks to its reduced size, its easiness of communication and its low cost. One of the main characteristics of this technology is the capacity of transporting data through the nodes that use router algorithms, offering a good resistance to failures. The knowledge of the main architectures and of the protocols involved in communication, as well the behavior of these networks in real environments, is of extreme importance to the understanding of the working conditions of the network and of the phenomena that affect its performance. This piece of work aims to present a study related to the use of a WSN based on the Mica2dot device developed by the University of Berkeley, in the monitoring of the environmental parameters of a clean room used to the construction of semiconductor devices. This work presents the characterization of the devices and of the environment in question, as well evaluates some factors that affect the working of the radio system and evaluates two router protocols in this environment. The chosen router protocols for this evaluation were TOSB (TinyOs Beaconing) that is the standard protocol of the operational system TinyOS, and PROC (Proactive Routing with Coordination), that presents some pro-active characteristics. The protocols were evaluated according to the measurement of the energy consumption and average rate of deliver of packages.

[pt] À medida que a população cresce, mais alimentos precisarão ser produzidos nas próximas quatro décadas do que nos últimos 10.000 anos. No entanto, o mundo moderno ainda depende da produção de monoculturas de alto rendimento, cada vez mais ameaçada por condições climáticas incomuns, escassez de água e terra insuficiente. A fim de superar esses problemas e alimentar o mundo, é necessário um caminho prático para fornecer alimentos frescos, com qualidade e em escala, com mínima dependência do clima e com uso de água e pegada de carbono reduzidos. Uma abordagem razoável é construir fazendas verticais dentro das cidades em um ambiente fechado repleto de sensores e iluminação artificial controlada por software para uma produção e gestão eficiente do plantio de alimentos. Esta tese propõe a instanciação de um modelo, chamado Ciclo do Software dos Lugares (SoPC), que é capaz de responder a estímulos ambientais em um sistema fechado de produção de plantas com iluminação artificial que possibilite a criação de ambientes com auto-aprendizagem. Esta tese descreve o SoPC, as abordagens e processos de implementação de uma mini fábrica de plantas com iluminação artificial com base na discussão em cinco ciclos de pesquisa-ação. / [en] As the population grows, more food will need to be produced in the next four decades than has been in the past 10,000 years. However, the modern world still depends on high yield monoculture production which is increasingly threatened by unusual weather, water shortages, and insufficient land. In order to overcome these problems and feed the world, a practical path to provide quality fresh healthy food at scale with minimal weather dependency, water usage and reduced carbon footprint is necessary. One reasonable approach is to build vertical farms inside the cities in a close environment full of sensors and artificial lighting controlled by software for efficient production of food crops. This thesis proposes a model, entitled Software of Places Cycle (SoPC), that should be able to answer to environmental stimuli in a closed plant production system using artificial lighting in order to create a self-learning environment. This thesis describes the SoPC, the approaches and processes of implementing a mini Plant Factory using Artificial Lighting based on the discussion on five action-research cycles. The thesis main contribution is a conceptual model to guide the development and maintenance of a mini-PFAL (m-PFAL), a minor contribution is the deployment of the SoP, i.e., the very notion of having software dedicated to a specific place.