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Sistema de monitoramento remoto online de sinais cardíacos via rede GPRS

Vargas, Ricardo Emanuel Vaz 16 June 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_ricardo_vargas_2008.pdf: 1506426 bytes, checksum: 4b876a0b573c0908391e68e378519acc (MD5) Previous issue date: 2008-06-16 / Nowadays heart diseases are considered the main cause of death and limiting and final injuries that happens in several times at early age. The ECG examination is considered by the specialists the default procedure to diagnose this type of disease. It is cheap, non-invasive, and necessary to diagnose many arrhythmias of the heart. Therefore, the ECG monitoring may mean the difference between death and life of several patients. The goal of this thesis was to develop a solution of remote, continuous and online ECG monitoring based on GPRS technology. This technology has been used in this kind of system and it presents excellent features: connections are always kept active; the rate is based on the volume of transferred data; and its covered area is large. The presented solution is composed of mobile devices, kept by patients, that capture 3 ECG leads and send them, through a GPRS network, to a server installed in a health institution. Before the transmission, a mobile device filters, amplifies and converts to digital the signals that have been captured. A server receives the transmissions from many mobile devices and save all ECG information in a data base. A Web interface can provide this information on the Internet. As any open communication protocol, suitable to the proposed solution, has not been found an application protocol called PMR was developed also. It has shown itself flexible and useful to applications that need to transfer information of analog signals in general, not just signals related to telemedicine. A prototype including hardware and software was developed to allow an assessment of the performance of the presented solution. Several parameters that can measure the quality of the proposal were monitored and the obtained results show that the solution is feasible. / Doenças cardiovasculares são consideradas atualmente a principal causa de morte e de lesões físicas limitantes e definitivas, que ocorrem em muitas das vezes em idade precoce. O exame de ECG é considerado, pelos especialistas, o padrão ouro para diagnóstico desse tipo de doença. Isso porque tal exame é barato, não-invasivo e fundamental para diagnóstico de diversas arritmias cardíacas. Portanto, o monitoramento de ECG pode significar a diferença entre o falecimento e a vida de muitos pacientes. Esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de uma solução de monitoramento remoto, contínuo e online, baseada na tecnologia GPRS, de sinal de ECG. Essa tecnologia de comunicação se mostra adequada à solução e apresenta um ótimo custo-benefício, pois: mantém conexões sempre ativas, baseiase em tarifação por volume de dados transferidos e provê grande área de alcance. A solução apresentada é composta por dispositivos móveis, mantidos por pacientes, que amostram 3 derivações de ECG e as transmitem, via rede GPRS, a um servidor instalado em um instituição de saúde. Para a realização desse tipo de transmissão, os dispositivos móveis filtram, amplificam e digitalizam os sinais amostrados. O servidor recebe as transmissões de diversos dispositivos móveis e persiste os sinais de ECG recebidos em um banco de dados, centralizando, portanto, informações médicas de diversos pacientes. Uma interface Web pode disponibilizar tais informações na Internet, possibilitando, assim, avaliações por especialistas a partir de qualquer ponto de acesso do planeta à grande rede. Tendo em vista a inexistência de um protocolo de comunicação aberto, padrão e adequado às necessidades do sistema proposto, um protocolo de camada de aplicação denominado PMR foi projetado e implementado. O PMR se mostrou versátil e útil a aplicações que transmitem informações de sinais analógicos diversos, não somente relacionados à Telemedicina. Um protótipo, contemplando hardware e software, foi desenvolvido para uma avaliação de desempenho da solução. Foram monitoradas diversas variáveis capazes de mensurar a qualidade da proposta apresentada. Os resultados obtidos evidenciam a viabilidade da solução.
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Assinalamentos de testes para um algoritmo de diagnóstico em nível de sistema para redes de sensores sem fio

Kutzke, Alexander Robert 20 June 2011 (has links)
Resumo: Este trabalho se propõe a comparar três abordagens de construção de assinalamentos de testes para um algoritmo de diagnóstico em nível de sistema. As abordagens apresentadas visam o problema da detecção de alarmes falsos (falsos positivos) em uma rede de sensores sem ó onde os sensores monitoram o ambiente com o objetivo de gerar alarmes sobre a ocorrência de determinados eventos. Considere uma rede de sensores onde um conjunto de t sensores próximos geograficamente enviam sinais de alarme a uma unidade central da rede, com maior capacidade de processamento, chamada sink, informando a detecção de determinado fenômeno. Para garantir que os alarmes gerados não são falsos, o sink solicita a execução de testes mútuos entre os sensores presentes na região que contém os nodos que reportaram os alarmes. O resultado dos testes é enviado ao sink que, então, utiliza um algoritmo de diagnóstico em nível de sistema para identificar os sensores falhos. O algoritmo de diagnóstico é bem sucedido na execução desta tarefa se os testes executados pelos sensores são suficientes para alcançar determinada diagnosticabilidade do sistema, a qual depende de propriedades topológicas da rede de sensores e de certas condições presentes na literatura para formar assinalamentos de teste t-diagnosticáveis. Este trabalho apresenta três estratégias de testes que asseguram que a iagnosticabilidade desejada para o sistema seja alcançada com um consumo minimizado de energia. Resultados experimentais avaliam o comportamento das estratégias e comparam o consumo de energia apresentado entre elas em redes com diferentes topologias e densidades, com diferentes valores de t e com variações na distância entre os sensores que geram alarmes.
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A contribuition to the study of channel coding in wireless communication systems

Trinca, Cibele Cristina [UNESP] 19 February 2013 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:19:29Z : No. of bitstreams: 1 trinca_cc_dr_ilha.pdf: 1118416 bytes, checksum: f85a3bd2fa02e5e7297b83660b83ef1d (MD5) / Recentemente, códigos perfeitos mínimos e não-mínimos com atraso foram propostos para qualquer canal de dimensão n. A construção destes códigos aparece na literatura como um subconjunto de álgebras de divisão cíclicas sobre Q(x3) somente para a dimensão n = 2sn1, onde s ∈ {0,1}, n1 é ímpar e as constelações de sinais são isomorfas a Z[x3]n. Neste trabalho, revisa-se álgebra de divisão cíclica e propõe-se uma metodologia inovadora para se estender a construção de códigos perfeitos mínimos e não-mínimos com atraso como um subconjunto de álgebras de divisão cíclicas sobre Q(x3), onde as constelações de sinais são isomorfas ao reticulado rotacionado hexagonal A n 2 , para qualquer canal de qualquer dimensão n tal que mdc(n,3) = 1. Também, interferência é geralmente vista como um obstáculo para a comunicação em redes sem fio, portanto desenvolveu-se uma nova metodologia para se quantizar os coeficientes do canal a fim de se realizar o alinhamento de interferência em um reticulado. O modelo de canal usado neste trabalho é o mesmo que o da estratégia compute-and-forward. Nesta nova metodologia, descreve-se uma maneira para se encontrar uma cadeia de partição de reticulados aninhados infinita para qualquer dimensão n = 2r−2, onde r ≥ 3, e faz-se o uso do corpo ciclotômico binário Q(x2r ), com r ≥ 3. Consequentemente, para o caso complexo, desenvolveu-se a generalização para se obter tais cadeias de partição de reticulados aninhados infinitas. Uma metodologia análoga para o caso real também foi desenvolvida. Esta nova metodologia usada para a resolução do problema é original e pode contribuir grandiosamente para a área, ou seja, pode ser muito útil em desenvolvimentos futuros. / Recently, minimum and non-minimum delay perfect codes were proposed for any channel of dimension n. Their construction appears in the literature as a subset of cyclic division algebras over Q(x3) only for the dimension n = 2sn1, where s ∈ {0,1}, n1 is odd and the signal constellations are isomorphic to Z[x3]n. In this work, we review the cyclic division algebra and we propose an innovative methodology to extend the construction of minimum and non-minimum delay perfect codes as a subset of cyclic division algebras over Q(x3), where the signal constellations are isomorphic to the hexagonal A n 2 -rotated lattice, for any channel of any dimension n such that gcd(n,3) = 1. Also, interference is usually viewed as an obstacle to communication in wireless networks, so we developed a new methodology to quantize the channel coefficients in order to realize interference alignment onto a lattice. Our channel model is the same from the compute-and-forward strategy. In this new methodology, we have described a way to find an infinite nested lattice partition chain for any dimension n = 2r−2, where r ≥ 3, and we made use of the binary cyclotomic field Q(x2r ), with r ≥ 3. Thus, for the complex case, we developed the generalization to obtain such infinite nested lattice partition chains and we also developed a methodology for the real case. This new methodology used to solve the problem is original and can contributes greatly to the area, that is, it can be very useful in future developments.
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Uma abordagem colaborativa de cache em redes ad hoc

Caetano, Marcos Fagundes January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2008. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2009-09-23T19:59:07Z No. of bitstreams: 1 2008_MarcosFagundesCaetano.pdf: 2662030 bytes, checksum: 837df9f42cd67ea2308b3d49fa6f67a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-06-17T14:01:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_MarcosFagundesCaetano.pdf: 2662030 bytes, checksum: 837df9f42cd67ea2308b3d49fa6f67a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-17T14:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_MarcosFagundesCaetano.pdf: 2662030 bytes, checksum: 837df9f42cd67ea2308b3d49fa6f67a3 (MD5) Previous issue date: 2008 / O avanço das tecnologias de rede sem fio permitiu o surgimento de redes ad-hoc. A partir de um ambiente não infra-estruturado é possíıvel o estabelecimento de comunicação entre dispositivos espalhados em uma região. Esses dispositivos estabelecem comunicação entre si, de forma dinamica e em tempo real, criando topologias que permitam o roteamento de pacotes entre os membros da rede. Entretanto, algumas limitações inerentes `a tecnologia geram problemas que contribuem para a degradação da vazão na rede. De acordo com Gupta et al. [28], quanto maior ´e o número de nós em uma rede, menor será a sua vazão. Para esse contexto, o modelo tradicional de cache não se apresenta como uma boa opção. A penalidade imposta `a rede, após um local cache miss, ´e alta e sobrecarrega tanto os nós intermediários que participam do roteamento, quanto o servidor da rede. Com objetivo de diminuir essa penalização, diversos trabalhos implementam o conceito de cache colaborativo. Essa política consiste em tentar obter a informa ção, após um local miss, a partir dos nós vizinhos mais próximos. Entretanto, seu uso pode ser considerado limitado. As políticas colaborativas de cache restringem-se apenas a disponibilizar, aos demais membros da rede, as informações locais armazenada no cache de cada cliente. Nenhuma política global para gerenciamento dessas informações ´e proposta. O objetivo desse trabalho ´e propor um mecanismo de cache colaborativo que permita o compartilhamento de informações, entre nós de uma rede, de forma a diminuir a carga de trabalho tanto no servidor quanto na rede. A partir de uma área de cache global, compartilhada entre um grupo de nós, é possíıvel a diminuição do tempo médio de resposta e do número médio de saltos durante o processo de obtenção de dados em uma rede. Para validação da proposta, um modelo foi implementado utilizando o simulador de redes ad-hoc, GloMoSim [50]. Os resultados experimentais demonstram uma redução de 57.77% no número de requisições submetidas ao servidor para grupos de 8 nós, e 72.95% para grupos de 16 nós. Observou-se uma redução de aproximadamente 16 vezes no tempo médio gasto para responder a uma requisição. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The advance of wireless tecnologies has allowed the appearing of ad hoc networks. From a unstructured environment, it is possible to stablish communication among devices. These devices set up communication among themselves, in a dinamic way and in real time, creating topologics that allow the packages flow among the network members. However, some limitations intrinsic to the tecnology generate problems that contribute to the degradation of the network flow. According with Gupta et al. [28], as bigger is the number of nodes in a network, as smaller will be its throughput. The penalty imposed to the network, after a local cache miss, is high and overloads not just the intermediate nodes that participate in the routing, but also the network server. With the intent of decrease this penalization, several works implement the concept of colaborative cache. This policy consists in trying to get the information from the nearest nodes, after a local miss. Nevertheless, its use can be considered limitated. The colaborative cache policies restrain to give just the local information stored in each client’s cache to the other network members. There’s no proposition for a global policy to manage such information. The objective of this work is to propose a colaborative cache mechanism that allows the information sharing, among nodes of a network, in a way to decrease the load of work in the server and in the network. From a global chache area, shared by a group of nodes, it’s possible to reduce the average response time and the average number of hops during the process of getting data in a network. To validate the proposal, a model was implemented using the GloMoSim [50] ad hoc network simulator. The experimental results show a 57.77% reduction in the number of requests submited to the server for groups of 8 nodes, and a 72,95% reduction for groups of 16 nodes. It was noticed a decrease of 16 times in the average time spent to answer to a request (Round Trip Time).
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Estudo da utilização de algoritmos genéticos para seleção de redes de acesso / Study of the utilization of genetic algorithms for access network selection

Bischoff, Eliane 12 December 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, 2008. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-09-25T16:27:03Z No. of bitstreams: 1 2008_ElianeBischoff_orig.pdf: 2511456 bytes, checksum: 4f939ab51c8009543d3cc3757b254a44 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-02-01T12:23:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_ElianeBischoff_orig.pdf: 2511456 bytes, checksum: 4f939ab51c8009543d3cc3757b254a44 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-01T12:23:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_ElianeBischoff_orig.pdf: 2511456 bytes, checksum: 4f939ab51c8009543d3cc3757b254a44 (MD5) Previous issue date: 2008-12 / Nesta dissertação é introduzida a seleção de acesso no contexto de gerenciamento de recursos em ambientes sem fio. O objetivo é utilizar o algoritmo genético como ferramenta para encontrar a capacidade combinada máxima entre diversas redes de acesso simultâneas conhecendo-se apenas a curva de capacidade por tipo de tráfego de cada tecnologia. Para tanto, foram utilizadas duas redes de acesso: GSM e UMTS a fim de se comparar com os resultados analíticos obtidos por meio da solução de duas equações com duas variáveis. O objetivo pretendido foi alcançado. Busca-se, portanto, que o resultado deste trabalho permita gerenciar de forma ótima as redes de acesso quando coexistirem tecnologias distintas em uma localidade única. ____________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this dissertation the access selection optimization is taken into account for resource management in wireless environments. The goal of this study is to use the genetic algorithm as a tool to find the maximum combined capacity among several simultaneous access networks knowing just the capacity curve versus type of traffic of each technology. For this purpose, the access selection via genetic algorithm was compared with an analytical approach to determine the maximum combined capacity between GSM and UMTS networks. The obtained results indicate that the genetic algorithm approach shall be a valuable tool in the access selection management’s optimization when different technologies coexist in a unique location.
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Uma proposta de escalonamento confiável para redes sem fio baseadas no padrão IEEE 802.11/11e

Demarch, Douglas Dími January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239813.pdf: 1501064 bytes, checksum: f89e0dca458eb4ad8e32c1d08ee74359 (MD5) / Este trabalho investiga o problema de escalonamento de recursos de rede no contexto de sistemas móveis cooperativos que trocam mensagens com requisitos de tempo real firmes utilizando uma rede sem fio compatível com o adendo IEEEE 802.11e. Assim, devido a aspectos físicos da comunicação sem fio, a retransmissão de mensagens é um problema crucial, especialmente em uma aplicação de tempo real. Experimentos realizados neste contexto mostraram que a abordagem regular para retransmissões proposta pelo adendo IEEE 802.11e não é suficiente para aplicações de tempo real que necessitam um certo nível de confiabilidade. Para tratar este problema, este trabalho propõe uma nova abordagem que integra retransmissão e escalonamento de mensagens de forma combinada na camada de acesso ao meio. De acordo com a abordagem proposta, o algoritmo de escalonamento é capaz de lidar com os erros de transmissão residuais e aumentar o grau de confiabilidade para as mensagens de tempo real. Assim, a solução proposta é flexível para lidar com falhas inesperadas e suportar requisitos adicionais de qualidade de serviço aumentando a robustez e a adaptabilidade do sistema. A abordagem proposta é avaliada através de simulações em diferentes cenários de carga de tráfego. Os resultados obtidos são analisados comparativamente com a abordagem padrão para escalonamento e retransmissão do adendo IEEE 802.11e. Estes resultados confirmam os benefícios da proposta.
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Fusão de dados paralela em redes de sensores sem fio densas utilizando algoritmo genético

Bitencort Junior, Benedito Rodrigues January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 254976.pdf: 3133794 bytes, checksum: 2f6e4e306e3e7ef0f7b23081f5aa7741 (MD5) / Redes de sensores sem fio são redes que possuem severas restrições computacionais. Após a implantação dessas redes no ambiente, ainda existe o problema de auto-configuração e auto-gerenciamento em virtude da necessidade que se tem dessas redes serem autônomas. Conciliar as restrições computacionais bem como a gerência da estrutura dinâmica dessas redes é uma tarefa difícil. O presente trabalho aborda o uso de algoritmo genético para atingir a auto-configuração e auto-otimização em redes de sensores sem fio densas. Duas abordagens de algoritmo genético foram implementadas e simuladas. Essas abordagens atuam em um nodo central, o qual não possui restrições de recursos. Este nodo é responsável por gerenciar os demais nodos da rede. O objetivo final é reduzir as perdas de mensagens, e melhorar a qualidade dos dados coletados. Como conseqüência, consegue-se aumentar a eficiência energética da rede. Os resultados das simulações demonstraram a viabilidade dessa abordagem. There is a considerable computational limitation for running Wireless Sensor network. After its implantation into an environment, those networks still expose problems to be solve, e.g. autonomic self-configuring and self-management issues. Therefore, conciliating computational restrictions and networks structure management is a challenge. The present work concerns the use of genetic algorithm to obtain self-configuring and self-optimization goals in dense wireless networks sensors. Two genetic algorithms approaches were implemented and simulated. Those approaches ran into a non resource-constrained central node. This node was the responsible to manage every other node at the networks. The main objective was to reduce the lost of messages, and also improve the quality of the collected data. As consequence, the energetic efficiency of the network meant to be increased. As results of simulations it was demonstrated that this approach is viable.
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Códigos de dispersão linear e comunicação cooperativa em canais de comunicações sem fio com realimentação limitada

Machado, Renato January 2008 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T04:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255191.pdf: 1188227 bytes, checksum: 92d175fe3570f099dae3b72546a6219a (MD5) / Nesta tese, dois tipos de sistemas de comunicação sem fio com múltiplas antenas (MIMO - multiple-input multiple-output) e realimentação limitada de canal são considerados. No primeiro tipo, as múltiplas antenas transmissoras estão instaladas em um único transmissor (caso MIMO convencional). Neste caso, propõem-se códigos de dispersão linear (LDCs). O esquema proposto seleciona o LDC, de um conjunto de vários LDCs, que minimiza a probabilidade de erro instantânea baseado nas condições instantâneas do canal. A determinação do melhor conjunto de LDCs, ou seja, aquele que minimiza a probabilidade de erro média, é descrita como um problema de otimização. No segundo tipo, as múltiplas antenas transmissoras estão localizadas em diferentes nós de uma rede sem fio, cada nó sendo equipado com uma única antena (caso MIMO distribuído). Assim, propõe-se um esquema de diversidade cooperativa para um sistema de comunicação que consiste em NT nós cooperadores que recebem ?log2(NT)? bits de realimentação do nó destino com informação sobre o estado do canal. Esta informação é usada apropriadamente para se obter ganhos de diversidade cooperativa e de razão sinal-ruído. Um receptor linear simples e um receptor com cancelamento de interferência são propostos. Mostra-se que seus desempenhos de erro são muito próximos do desempenho do receptor de máxima verossimilhança. Um limitante superior para a probabilidade de erro média de bit para a modulação BPSK em canais com desvanecimento é derivado. Para ambos os tipos de sistemas de comunicação sem fio, os esquemas propostos apresentam melhor desempenho de erro do que esquemas já existentes na literatura.
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Wireless LAN : a grande questão ; 802.11a ou 802.11b?

Hauenstein, Carlos Dionísio January 2002 (has links)
Este trabalho apresenta, inicialmente, uma análise comparativa detalhada dos dois padrões, IEEE 802.11a e IEEE802.11b, que foram apresentados recentemente pelo IEEE na área de redes sem fio (wireless). São apresentadas as principais diferenças tecnológicas dos dois padrões, no que se refere, principalmente, à arquitetura, funções de controle, segurança, desempenho e custo de implementação destas duas tecnologias de redes wireless. São avaliados também os aspectos de interoperabilidade, quando estas redes são integradas em redes corporativas fixas, que são baseadas, principalmente, em redes Ethernet, tradicionalmente usadas em redes corporativas. São considerados também, aspectos de custo e flexibilidade de aplicação das duas tecnologias e mostram-se como estas diferenças devem ser levadas em conta em aplicações típicas de um ambiente corporativo. Finalmente, apresenta-se também, como estudo de caso, uma análise focalizada principalmente na integração da tecnologia wireless em aplicações típicas de uma grande empresa local. Consideram-se as vantagens e desvantagens de ambas as tecnologias, como solução para algumas aplicações típicas encontradas nesta empresa, e justifica-se a escolha da solução que foi adotada. Conclui-se com algumas projeções quanto ao futuro da tecnologia wireless no ambiente público e corporativo.
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MASiM

Camada, Marcos Yuzuru de Oliveira 24 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistema, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274246.pdf: 2045834 bytes, checksum: 5eb20a096d3296a9447405c022f46265 (MD5) / Agentes móveis são componentes de softwares autônomos capazes de se mover carregando consigo, além do seu código, o seu estado de execução. Recentemente, vem sendo proposto o uso deste tipo de agentes em Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Além da facilidade da reprogramação dinâmica do código que executa nos nodos, o uso de agentes pode, em determinados cenários, economizar energia e prolongar o tempo de vida da rede. Devido à carência de ferramentas próprias para simulação de aplicações baseadas em agentes móveis em RSSF, este trabalho propõe uma ferramenta com este objetivo denominada de MASiM (Mobile Agents Simulator in Wireless Sensor Network). A ferramenta proposta foi desenvolvida usando linguagem de programação C++ MEX e estende os toolboxes Simulink e TrueTime do MATLAB. A utilização da ferramenta é demonstrada no trabalho através do desenvolvimento de diversos cenários. Além disso, usando essa ferramenta, é realizada uma breve comparação de protocolos baseados em agentes com protocolos baseados em difusão de mensagens.

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