Orientador: Leandro Alves Neves / Banca: Alessandro Santana Martins / Banca: Rogéria Cristiane Gratão de Souza / Resumo: A distribuição de nodos sensores para redes de sensores sem fio é um tema desafiador e de relevância científica, com aplicações nos mais diferentes tipos de contextos. O núcleo do problema está em obter distribuições que forneçam a maior área de cobertura, com o mínimo de nodos sensores, principalmente quando a superfície de interesse é tridimensional. No presente trabalho é proposto um novo método para distribuição de nodos sensores para obter a cobertura máxima de uma área tridimensional, selecionando o menor número de nodos sensores. A distribuição de posições candidatas foi realizada por meio da dualidade triangulação de Delaunay/diagrama de Voronoi. O processo para seleção de posições considerou os vértices dos elementos geométricos e um raio de comunicação ���� ou de sensoriamento ��������. As posições foram selecionadas a partir da cobertura máxima e existência de comunicação. A garantia de comunicação foi dada aplicando o algoritmo de árvores geradoras mínimas. O método foi testado em diferentes superfícies tridimensionais, comumente encontradas na natureza e explorados em trabalhos da área. Os resultados foram relevantes, com áreas de coberturas entre 74% e 100%, valores que superaram os fornecidos por métodos reconhecidos da área / Abstract: The sensor deployment for wireless sensor networks (WSN), is a challenging and important scientific topic, with applications in several different contexts. The main problem is getting deployments that provide the largest coverage area with minimal sensor nodes, especially when the surface of interest is threedimensional. In this work is proposed a new method to obtain the deployment of sensor nodes with a maximum coverage area using a minimum number of sensor nodes in three-dimensional surfaces. The deployment was performed using the dual Delaunay triangulation/Voronoi diagram. The positions selection process considered vertices of geometric elements and communication radius ���� or sensing ��������. The positions were selected based on the maximum area coverage and the existence of communication among them. The verification of the communication is accomplished by the minimum spanning tree algorithm. To certify the versatility of the proposed method, we show the deployment in distinct surface areas commonly explored for WSN monitoring. The results were significant, with coverage area between 74% and 100% for distinct types of reliefs / Mestre

Orientador: Jozué Vieira Filho / Co-orientador: Fabricio Guimarães Baptista / Banca: Vicente Lopes Junior / Banca: Ricardo Tokio Higuti / Banca: Domingos Alves Rade / Banca: Roberto Gil Annes da Silva / Resumo: O monitoramento de integridade estrutural tem atraído o interesse de muitos pesquisadores ao longo das últimas décadas. Com os recentes avanços na tecnologia de comunicação sem fio, as redes sem fio podem, potencialmente, oferecer uma alternativa de baixo custo para seus homólogos tradicionais baseados em cabo. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento e implementação de um novo sistema de monitoramento de integridade estrutural sem fio baseado em um promissor e simples método para detectar dano em estruturas usando o princípio da impedância eletromecânica. O sistema proposto consiste de uma rede de sensores sem fio, escalável e de baixa potência; composta por nós sensores inteligentes, um nó de enlace e um centro de monitoramento remoto. O nó de enlace é usado como coordenador de uma rede ZigBee composta por múltiplos nós sensores inteligentes; e como um gateway para integrar a rede ZigBee com o centro de monitoramento remoto via uma rede GSM/GPRS e/ou um servidor HTTP. O nó sensor inteligente, baseado em microcontrolador, é um núcleo portátil, autônomo, realiza automaticamente a compensação das medições com variações da temperatura ambiente, pode controlar vários sensores e opera em modo local ou remoto. A identificação de dano é realizada mediante simples análise nas variações da tensão eficaz do sinal de resposta de transdutores piezelétricos, tais como cerâmicas de titanato zirconato de chumbo (PZT) colados à estrutura, obtidos no domínio do tempo para diferentes frequências do sinal de excitação, sendo que não é necessário calcular a impedância eletromecânica. A compensação dos efeitos da temperatura é realizada utilizando os coeficientes de correlação para calcular o valor efetivo do deslocamento de frequência a partir das assinaturas coletadas. Experimentos foram realizados com sucesso em uma estrutura de alumínio, variando a temperatura na faixa de 0oC-60oC; os resultados... / Abstract: Structural health monitoring have attracted much research interest over the last few decades. With recent advances in wireless communication technology, wireless networks can potentially offer a low-cost alternative to traditional cable-based sensing systems. This work presents the design and implementation of a novel wireless structural health monitoring system based on a promising and simple method to detect damage in structures using the electromechanical impedance principle. The proposed system is a wireless low-power scalable sensor network composed of smart sensor nodes, a link node and a remote monitoring center (host node and server). The link node is used as the coordinator of a ZigBee network of multiple smart sensor nodes; and as a gateway to integrate ZigBee network with the remote monitoring center via a GSM/GPRS network and/or an HTTP server. The smart sensor node, based on microcontroller, is a portable core, standalone, which automatically compensates measurements with environment temperature variation, may control various sensors and operates in either local or remote mode. The identification of damage is performed by simply analyzing the variations of root mean square voltage of the response signals from piezoelectric transducers, such as PZT (Lead Zirconate Titanate) patches bonded to the structure, obtained for different frequencies of excitation signals in time domain, and it is not necessary to compute the electromechanical impedance. The temperature compensation is performed using the correlation coefficients to compute the effective frequency displacement value from the data signatures. Experiments were successfully performed on an aluminum structure and temperature varying from 0oC to 60oC; the results indicate that the proposed smart sensor node, which can be monitored from anywhere in the world and is able to detect damage in the initial stage, even in the presence of ... / Doutor

Orientador: Eduardo Paciencia Godoy / Coorientador: Diego Colón / Banca: Everson Martins / Banca: Bruno Augusto Angélico / Resumo: Com os recentes avanços das tecnologias sem fio e a proliferação de sensores sem fio, há um crescente interesse na implementação de Sistemas Controle via Redes Sem Fio (WNCSs), que fornecem vantagens em relação às arquiteturas tradicionais ponto-a-ponto e às arquiteturas de redes cabeadas. Apesar das vantagens, a inserção de redes industriais na malha de controle impõe não-linearidades e restrições que afetam o desempenho e a estabilidade do WNCS. Além disto, uma questão fundamental para aplicações de WNCS é a vida útil da bateria de alimentação dos sensores sem fio, uma vez que é uma fonte limitada de energia. Como a transmissão da informação na rede sem fio requer um alto gasto energético pelo dispositivo, deve-se restringir a quantidade de comunicações para poupar bateria. Esta restrição inviabiliza o uso de sensores sem fio em diversas aplicações de WNCS. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controlador adaptativo multi-rate para eficiência energética em aplicações industriais de WNCSs, através da diminuição da frequência de transmissão de dados na rede e, portanto, redução do consumo energético dos dispositivos sem fio. Um controlador adaptativo auto-ajustável foi implementado para identificar o modelo do WNCS, simular tal modelo e sintonizar os parâmetros do controlador a cada passo de controle, fornecendo robustez contra distúrbios e não-linearidades inerentes ao WNCS. O diferencial do controlador adaptativo é a incorporação das técnicas de i... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recent advances in wireless technologies and the proliferation of wireless sensors led to an increasing interest in the implementation of Wireless Networked Control Systems (WNCS), which provide advantages over traditional peer-to-peer and cabled networks archiectures. Despite these advantages, inserting a communication network in the control loop impose nonlinearities and constraints which affect stability and performance of the system. Furthermore, a major issue in wireless applications is the lifetime of the sensors batteries, which are a limited source of power. As transmitting data over the network requires high-energy expenditure, it is imperative to reduce the number of communications, in order to save battery. This constraint makes it unfeasible to use wireless sesors in most WNCS applications. In this context, this work aims to develop a multi-rate adaptative controller to enhance energy efficiency in industrial WNCS applications, by reducing frequency of data transmission over the network, thus reducing power expenditure of the wireless devices. A self-tuning adaptive controller is implemented, which can identify the WNCS model, simulate such model and tune the controller parameters at each control step, them prividing robustness to disturbance and inherent nonlinearities of the WNCS. The adaptative controller is augmented with a multi-rate control tehcnique and packet-based identification. The packet-based identification consists is transmitting messages with a pack of data (instead of only transmitting the most recent one) sampled during the inter-samples period, thus improving identification of the WNCS model and, consequently, improviding control performance. The multi-rate control technique consists in using virtual feedback data, provided by the simulated model fo the WNCS, then enabling, actuation faster than wireless sampling, allowing the reduction of wireless transmissions... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Orientador: Eduardo Paciência Godoy / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Maria Luiz Tronco / Resumo: A recente introdução de transmissores sem fio na indústria provocou um novo interesse em técnicas de medição e controle, porém a maioria das aplicações está restrita a medições de variáveis de processo em malha aberta ou aplicações de monitoramento. O motivo é a falta de confiabilidade devido aos problemas inerentes ao meio de transmissão, que pode ser a perda de pacotes de informação, atrasos de comunicação variantes no tempo, atualização muito lenta e não periódica da medição e vários tipos de interferências. A maior parte dos controladores industriais em controle de processos assumem que o ciclo de controle é executado de forma periódica e que uma nova medição está disponível para ser usada em intervalos de tempo conhecidos. No entanto esta situação não pode ser garantida quando sensores ou transmissores sem fio são usados em aplicações de controle em malha fechada, denominadas de Sistemas de Controle via Redes sem fio (WNCS - Wireless Networked Control Systems). Nesses tipos de aplicações, os transmissores sem fio devem transmitir novas medições de forma não periódica e somente se a medição da variável do processo tiver alterado significativamente. Para tornar esta tecnologia de WNCS mais confiável, muitas técnicas de controle têm sido pesquisadas, entre elas o PIDPlus que representa uma modificação do algoritmo PID para controle via rede sem fio. Este trabalho apresenta a implementação do protocolo Modbus para aplicações de WNCS. O protocolo Modbus TCP foi embarcado em h... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The recent introduction of wirelless transmitters in the industry has driven a new interest in measuring and control techniques, but most applications are restricted to measurements of process variables in open loop or monitoring applications. The reason in the lack of reliability due to problems inherent to the transmition medium, which may be the packet loss, tie varying delay, slow and aperiodic measurement updates and interference. Most industrial process controllers assume that the control cycle is performed periodically and that a new measurement is available to be used at known time intervals. However is cannot be guaranteed when wireless sensors or transmitters are used in closed loop controle applications, called Wireless Networket Control Systems (WNCS). In these type of applications, wirelless transmitters shall new measurments not periodically and only if the process variable measurments has changed significantly. In order to enable and make this WNCS technology reliable, many control techniques have been researched including the PIDPlus that is a modified PID algorithm for wireless control. This paper presents the implementation of the Mobdus protocol for WNCS applications. The Modbus TCP was embedded in dedicated hardware enabling the transmisstion of data via Ethernet TCP/IP and Wi-Fi. A comparison and evaluation of PID controllers for WNCS were done considering situations of variable sampling and communication delays and packet losses. The results are analyzed from the point of view of control performance and robustness. Experimental results in a pilot plant prove the efficiency of the implementation of a wireless control loop using a Wi-Fi network embledded Modbus protocol and PIDPlus controller / Mestre

Orientador: Alexandre César Rodrigues da Silva / Co-orientador: / Banca: Nobuo Oki / Banca: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Edson Antonio Batista / Banca: Elnatan Chagas Ferreira / Resumo: Os sistemas operacionais possuem um papel fundamental nos microcomputadores, realizando o interfaceamento entre os aplicativos e o hardware. Além dos microcomputadores, atualmente, os sistemas operacionais são empregados em ambiente a com arquitetura restrita, como os microcontroladores, denominando-os como sistemas operacionais embarcados. Algumas das aplicações para os sistemas operacionais co embarcados são voltadas para as redes de transdutores inteligentes, realizando o a gerenciamento e controle do sistema em que atua. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um nó de rede denominado NCAP, utilizando o kit DE2 e o sistema o operacional embarcado μClinux para o monitoramento e controle dos TIMs com diferentes interfaces conforme a norma IEEE 1451. O NCAP desenvolvido possui como característica a conexão de diferentes TIMs com recursos de controle e monitoramento com distintas a interfaces de comunicação, com fio (RS-232) e sem fio (ZigBee). Para realização dos testes, foram desenvolvidos 4 TIMs com diferentes características, sendo: 2 STIMs (IEEE P1451.2) e 2 WTIMs (IEEE 1451.5). Os testes foram realizados utilizando uma interface de rede externa, a Ethernet, que, por meio do microcomputador, é possível acessar a página web em um servidor embarcado instalado no nó de rede NCAP. Com isso, é possível realizar o controle e o monitoramento dos transdutores conectados ao TIM independente da interface de comunicação sem fio ou com fio. Além do acesso aos transdutores, e o nó possui características que facilitam o gerenciamento, como: servidor de FTP e acesso remoto. O desenvolvimento do nó de rede embarcado, padronizado pela norma o IEEE 1451, possibilita maior flexibilidade de implantação em locais remotos e facilita a ampliação do sistema sem efetuar grandes modificações na rede. Uma característica importante... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The operating systems have a key role in microcomputers, performing interfacing between applications and the hardware. In addition to computers, currently embedded operating systems are employed in an environment with restricted architecture, such as microcontrollers, terming them as embedded operating systems. Some of the applications for embedded operating systems are geared for smart transducer networks, making the management and control system in which it operates. This work presents the development of a network node denominated NCAP using the DE2 kit and embedded operating system μClinux for monitoring and control of TIMs with different interfaces based on IEEE 1451. The NCAP has developed the characteristic connection of different TIMs with monitoring and control capabilities with different communication interfaces, wired (RS-232) and wireless (ZigBee). The testing, four TIMs were developed with different characteristics, as follows: 2 STIMs (IEEE P1451.2) and two WTIMs (IEEE 1451.5). The tests were performed using an external network interface, Ethernet, that through the PC, you can access the web page in an embedded server installed on the network node NCAP. This makes it possible to perform control and monitoring of transducers connected to the TIM interface regardless of wireless or wired. In addition to access to the transducers, the node has features that facilitate the management, such as FTP server and remote access. The development of embedded network node, standardized by IEEE 1451, allows for greater flexibility of deployment in remote locations and facilitates the expansion of the system without making major changes in the network. An important feature is the dynamic development in relation to the hardware implemented in FPGA with Nios II processor, it is... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2015-01-22T01:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000464756-Texto+Completo-0.pdf: 6294522 bytes, checksum: b41f6ce956ed25415a71e4211c6a3fad (MD5) Previous issue date: 2014 / The possibility of spectrum shortage and saturation, combined with the increasing demands for higher transmission rates are driving factors for research within cognitive radio networks. Spectrum sensing is one of the major challenges for the commercial development of cognitive radio systems, since the verification of a primary user presence is a complex task that requires high reliability. The proposal of this work is to develop a signal classifier capable of verifying the primary user presence on a particular channel of the radio spectrum. The proposed classifier performs subspace decomposition of the signal covariance matrix, in order to obtain characteristics that may indicate the presence of a primary user. The subspace decomposition enables the design of filter banks to which new signals are submitted. RBF neural networks are used to analyze the filtered signal characteristics and to decide about the presence of a particular type of primary user. Based on IEEE 802. 22 regulations, the classification process is performed at the cognitive radio base station, which is responsible for controlling all users and channels in its coverage area. The results indicate that the computational cost of subspace decomposition, which is cyclically performed in similar methods, can be reduced through the proposed approach without jeopardizing the detection quality. / A possibilidade de escassez e saturação do espectro, aliadas às demandas crescentes por maiores capacidades de transmissão, são fatores que impulsionam a pesquisa de soluções no âmbito das redes de rádios cognitivos. O sensoriamento do espectro constitui um dos maiores desafios para o desenvolvimento comercial dos sistemas de rádio cognitivo, pois a verificação da presença de um usuário primário é uma tarefa complexa que exige alta confiabilidade. A proposta deste trabalho é elaborar um classificador de sinais capaz de verificar a presença de um usuário primário num determinado canal do espectro de rádio. O classificador proposto realiza a decomposição em subespaços da matriz de covariância do sinal, visando extração de características que possam indicar a presença de usuário primário. A decomposição do sinal em subespaços permite a determinação de bancos de filtros aos quais novos sinais são submetidos. Redes neurais do tipo RBF são utilizadas para análise de características dos sinais filtrados e decisão sobre a presença de um determinado tipo de usuário primário. Com base na regulamentação IEEE 802. 22, o processo de classificação é executado na rádio-base cognitiva, responsável pelo controle de todos os usuários e canais na sua área de cobertura. Os resultados indicam que o custo computacional da decomposição em subespaços, que é executada de forma cíclica em métodos similares, pode ser reduzido através da abordagem proposta, sem comprometimento da qualidade da detecção.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-03T19:47:16Z No. of bitstreams: 1 TalisonAugustoCorreiaDeMelo_DISSERT.pdf: 2029571 bytes, checksum: 673616a1cc8948fb5a2eee5aa45c9411 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-06T20:49:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TalisonAugustoCorreiaDeMelo_DISSERT.pdf: 2029571 bytes, checksum: 673616a1cc8948fb5a2eee5aa45c9411 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T20:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TalisonAugustoCorreiaDeMelo_DISSERT.pdf: 2029571 bytes, checksum: 673616a1cc8948fb5a2eee5aa45c9411 (MD5) Previous issue date: 2016-12-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) t?m se tornado cada vez mais comuns e estudos sobre elas t?m aumentado bastante. Este tipo de rede ?, geralmente, formada por muitos n?s sensores, o que dificulta testes em ambientes reais. Os simuladores de rede, como o Network Simulator 2 (NS-2), t?m sido adotados para avaliar RSSF, entretanto, este tipo de simula??o no NS-2 pode n?o ser uma tarefa f?cil para os usu?rios. Deste modo, ferramentas t?m sido desenvolvidas para proporcionar facilidades de simula??o sobre o NS-2, como o WINSS (Wireless Network Sensor Simulator). WINSS ? uma solu??o para o projeto e testes de simula??es de RSSFs de acordo com o padr?o IEEE 802.15.4 no NS-2. Em fun??o das limita??es que a vers?o original do WINSS det?m, este trabalho tem como objetivo estender as funcionalidades desta ferramenta, adicionando a ela a possibilidade de trabalhar com: mobilidade dos n?s, falhas na rede, modo beacon habilitado e desabilitado, entre outras funcionalidades. O WINSS gera scripts de simula??o (scripts TCL) e permite a configura??o de aspectos importantes, como modelo de energia, modelo de n?s m?veis, modelo de propaga??o de r?dio e modelo de falha na rede. Ele fornece um ambiente integrado com NAM, XGRAPH e Gnuplot, ferramentas que complementam o NS-2, e gera resultados, como vaz?o, atraso, pacotes perdidos, pacotes recebidos e consumo de energia. / Wireless Sensor Networks (WSNs) have become increasingly common and studies on them have increased a lot. This type of network is generally formed by many sensor nodes that make testing hard in real environments. The network simulators, as the Network Simulator 2 (NS-2), have been adopted to evaluate WSN, however, this type of simulation in the NS-2 may not be an easy task for users. Thus, tools were developed to provide simulation facilities on the NS-2, such as WINSS (Wireless Network Sensor Simulator). WINSS is a solution for the design and tests of simulations of WSNs in accordance to the IEEE 802.15.4 standard on NS-2. Due to the limitations of the original version of WINSS, this work aims to extend the features of this tool, adding to it the possibility of working with: node mobility, network faults, beacon-enabled and non beacon-enabled mode, among other functionality. The WINSS generates simulation scripts (TCL scripts) and allows the configuration of important aspects such as energy model, mobile nodes model, radio propagation model and network fault model. It provides an integrated environment with NAM, XGRAPH and Gnuplot, tools that complement the NS-2, and generates results, like throughput, delay, packets loss, packets received and energy consumption.

nÃo hà / Swarming is the mass exodus of bees in a hive, whose most common causes are lack of food, stress, variations of humidity and especially high temperatures. Among the types of swarming, one in which the complete abandonment of the hive occurs has brought great harm to Brazilian beekeepers, particularly the Northeast. In the Northeast region, of great importance for the Brazilian beekeeping, and where high temperatures are common in most of the year, a large number of hives is lost due to the swarming through abandonment. In an attempt to mitigate this problem, we propose a proactive monitoring hives via a network of wireless sensors capable of identifying atypical heating indicative of a preswarming condition. By means of a sampling pattern obtained from the cyclical daily temperatures, we developed a predictive algorithm based on pattern recognition techniques capable of detecting the increase of temperature inside the beehive (microclimate) responsible for the typical stress bees culminating in swarming. Such a mechanism is also able to recognize and avoid sending redundant information over the network in order to reduce radio communication, thereby reducing costs of data transmission and energy. / EnxameaÃÃo à a saÃda em massa das abelhas de uma colmeia, cujas causas mais comuns sÃo a falta de alimentos, estresse, variaÃÃes da umidade do ar e principalmente as altas temperaturas. Dentre os tipos de enxameaÃÃo, aquela em que ocorre o abandono completo da colmeia tem trazido grandes prejuÃzos aos apicultores brasileiros, particularmente aos nordestinos. Na regiÃo Nordeste, de grande importÃncia para a produÃÃo apÃcola brasileira e onde altas temperaturas sÃo comuns na maior parte do ano, um grande nÃmero de colmeias à perdido em funÃÃo da enxameaÃÃo por abandono. Na tentativa de mitigar este problema, propomos aqui um monitoramento proativo de colmeias via uma rede de sensores sem fio capaz de identificar o aquecimento atÃpico indicativo de uma condiÃÃo prÃ-enxameatÃria. Por meio de um padrÃo de coletas obtido a partir do comportamento cÃclico de temperaturas diÃrias, elaboramos um algoritmo preditivo, baseado em tÃcnicas de reconhecimento de padrÃes, capaz de detectar o aumento da temperatura no interior da colmeia (microclima) responsÃvel pelo estresse tÃpico das abelhas que culmina na enxameaÃÃo. Tal mecanismo tambÃm à capaz de reconhecer e evitar o envio de informaÃÃes redundantes pela rede de modo a diminuir a comunicaÃÃo via rÃdio, consequentemente reduzindo custos de transmissÃo de dados e energia.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6558_1.pdf: 2208362 bytes, checksum: df38021ad60463f7243ab395515d3d77 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Em redes de sensores sem fio, a maioria dos protocolos de comunicação propostos explora a natureza colaborativa dos nós sensores e, geralmente, visa a utilização eficiente dos recursos, principalmente em relação ao consumo de energia e processamento. Comum a todas essas soluções é o fato de que essas redes também são projetadas sobre a tradicional arquitetura de protocolos em camada, ou seja, a maioria desses protocolos de comunicação é individualmente desenvolvida para as diferentes camadas de rede. Enquanto estes protocolos podem alcançar um bom desempenho em termos das métricas relativas a cada uma dessas camadas, estes não são otimizados de maneira integrada para maximizar o desempenho da rede como um todo, enquanto minimizam a quantidade de energia consumida. Considerando os recursos escassos das redes de sensores, o projeto integrado das camadas de rede, isto é, o projeto crosslayer, se apresenta como uma alternativa promissora para a ineficiência das tradicionais arquiteturas de protocolos em camadas. Neste contexto, este trabalho discute as arquiteturas cross-layer existentes e propõe uma nova arquitetura de rede, denominada Arquitetura de Rede Orientada a Aspecto (AONA - Aspect-Oriented Network Architecture). Ao invés da comunicação entre as camadas ser estritamente entre protocolos adjacentes, a AONA permite a comunicação direta entre protocolos (comunicação cross-layer) através da introdução de um novo mecanismo de abstração, o aspecto. Esse mecanismo permite à arquitetura de rede proposta o compartilhamento de informações e, ao mesmo tempo, garante a modularização de interesses que estão dispersos nas diferentes camadas como energia, segurança, tolerância a falhas ou outros requisitos de QoS (Quality of Service). Para demonstrar a viabilidade do uso dos conceitos propostos na arquitetura AONA, um projeto integrado entre as camadas de controle de acesso ao meio (MAC) e de roteamento é construído sob uma pilha de protocolos especificamente desenvolvida para redes de sensores. Os resultados obtidos mostram que a solução proposta melhora o desempenho e o tempo de vida das redes de sensores quando comparada com a abordagem tradicional (sem otimização cross-layer). Além de comprovar que a melhoria na eficiência das redes de sensores sem fio pode ser obtida através do projeto de uma arquitetura cross-layer, este trabalho propõe que a AONA sirva como projeto genérico para as futuras arquiteturas de redes de computadores, visto que fornece um melhor modelo de projeto e implementação para arquiteturas de rede em termos de extensibilidade, adaptabilidade, reusabilidade e reconfigurabilidade

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2936_1.pdf: 5341800 bytes, checksum: a5ccda133be4a528522f870ef9096677 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Há uma grande variedade de aplicações para redes de sensores sem-fio (RSSFs) tais como monitoramento médico, aplicações militares, segurança de escritórios e residências, agricultura de precisão e assim por diante. Estas aplicações têm que lidar com as particularidades das RSSF como consumo de energia, baixa capacidade de processamento, dinamicidade na topologia da rede, escalabilidade, heterogeneidade de hardware dos sensores e limitada largura de banda. Devido à natureza inerentemente distribuída das RSSF, ameaças de segurança podem afetar a execução das aplicações. Tornar uma RSSF segura é uma tarefa complexa devido à natureza distribuída da aplicação e da rede, assim como as limitações de recursos do nó sensor (e.g., processamento e bateria). O principal objetivo da segurança é garantir a integridade, autenticidade e confidencialidade dos dados e afetar minimamente o tempo de vida da rede. Diante desse cenário, este trabalho propõe o SM-Sens, um middleware que facilita o desenvolvimento de aplicações distribuídas seguras escondendo a complexidade das RSSF e os mecanismos de segurança. O middleware utiliza criptografia simétrica e de chave pública, autenticação de mensagens, distribuição de chaves baseado no papel que o nó sensor desempenha. As defesas providas pelo middleware são eficientes contra muitos ataques (e.g., encaminhamento seletivo,buraco negro,sybil entre outros), prevenindo-os ou minimizando os danos causados