Made available in DSpace on 2019-03-30T00:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-06-26 / Virtual sensors provisioning is a central issue for sensors cloud middleware since it is responsible for selecting physical nodes, usually from Wireless Sensor Networks (WSN) of different owners, to handle user's queries or applications. Recent works perform provisioning by clustering sensor nodes based on the correlation measurements and then selecting fewer nodes as possible to preserve WSN energy. However, such works consider only homogeneous nodes (all nodes using the same set of sensors). Therefore, those works are not entirely appropriate for sensor clouds, which in most cases comprises heterogeneous sensor nodes. In this thesis, we propose ACxSIM, an approach to enhance the provisioning task by considering heterogeneous environments. Two main algorithms form ACxSIM. The first one, ACASIM, creates multi-dimensional clusters of sensor nodes, taking into account the measurements correlations instead of the physical distance between nodes like most works on literature. Then, the second algorithm, ACOSIM, based on an Ant Colony Optimization system, selects an optimal set of sensors nodes from to respond user¿s queries while attending all parameters and preserving the overall energy consumption. Simulations have shown that ACxSIM has better performance than the LEACH protocol regarding energy consumption (7.0x) and Mean Squared Error (2.0x), indicating the feasibility of the proposed approach. Keywords: Ant Colony Optimization. Clustering. Virtualization. Wireless Sensor Networks. / No contexto de nuvens de sensores, o procedimento de provisionamento é essencial, uma vez que é responsável por selecionar os sensores físicos, geralmente de redes de sensores sem fio (RSSF) de diferentes proprietários, que serão alocados (provisionados) para compor os sensores virtuais. Trabalhos recentes na literatura realizam o provisionamento agrupando nós de sensores com base nas medidas de correlação e, em seguida, selecionando o menor conjunto possível de nós para preservar a energia da RSSF, ao mesmo tempo que garante os requisitos das aplicações. No entanto, tais trabalhos consideram apenas nós homogêneos, i.e., nós que monitoram o mesmo conjunto de variáveis. Desta forma, tais trabalhos não são inteiramente apropriados para o ambiente de nuvens de sensores, que na maioria dos casos incluem nós sensores heterogêneos. Nesta tese, propomos ACxSIM, uma abordagem para aprimorar o provisionamento de sensores virtuais, considerando ambientes heterogêneos. Dois algoritmos principais formam ACxSIM. O primeiro, ACASIM, cria clusters multidimensionais de nós de sensores, levando em consideração as correlações de medições em vez da distância física entre nós, que é a abordagem padrão da maioria dos trabalhos encontrados na literatura. Em seguida, ACOSIM, um algoritmo baseado em um sistema de otimização por colônia de formigas, seleciona um conjunto ótimo de nós de sensores para responder as consultas do usuário que atende aos parâmetros das consultas e preserva o consumo geral de energia. Simulações realizadas mostraram que ACxSIM possui melhor desempenho do que o protocolo LEACH com relação ao consumo de energia (aproximadamente 7.0x) e Erro Quadrático Médio (2.0x), indicando a viabilidade da abordagem proposta. Palavras-chaves: Otimização por colônia de formigas. Agrupamento. Virtualização. Redes de Sensores Sem Fio.

Made available in DSpace on 2019-03-30T00:23:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-08-10 / Wireless Sensor Networks (WSNs) have grown due to the development of mobile computing in sensor devices. WSNs are applied in the health, military, environmental and automation fields, among others. Due to the importance of the data in these networks, extreme precautions need to be taken in terms of the readability of this information, since incorrect readings or false interpretations can affect decision-making or even the malfunction of equipment. The main causes of low quality readability are due to a lack of resources for the sensors and attacks on the network. Such data that fall below the standard quality of data are called anomalies. Therefore techniques are required to detect and identify these anomalies. This work here presents a new way to detect anomalies based on an optimum path forest (OPF), and was applied to two real databases. The results were compared with a one-class support vector machine (SVM) and a multivariate Gaussian distribution. The results showed that the OPF was superior. Keywords: wireless sensor networks, anomaly detection, clustering, optimum path forest / O avanço da computação móvel em dispositivos de sensores permitiu o crescimento das Redes de Sensores Sem Fio (RSSF), as quais são usadas em diversas áreas, tais como: saúde, militar, ambiental, automação entre outros. Considerando a importância dos dados que trafegam nessas redes é de extrema necessidade prezar pela qualidade da leitura dessas informações, haja visto que falsas informações ou leituras incorretas podem comprometer na tomada de decisões ou no mau funcionamento de algum equipamento. Diversos problemas podem gerar tais leituras, principalmente motivados pela restrição de recursos de um sensor ou por ataques a rede. Esses dados que se distanciam do padrão de informações, são chamados de anomalias. Para que esse problema possa ser identificado, faz-se necessária a utilização de alguma técnica para detectar anomalias. Diante disso, o presente trabalho apresenta um novo estudo de detecção de anomalias baseado em floresta de caminhos ótimos em não supervisionado (Optimum Path Forest - OPF), o qual foi aplicado em duas base de dados reais e comparado a outras duas técnicas: máquina de suporte de vetores de uma classe e distribuição gaussiana multivariada. Os resultados obtidos mostraram que o OPF foi superior as demais técnicas. Palavras-chave: redes de sensores sem fio, detecção de anomalias, agrupamento, floresta de caminhos ótimos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-17T03:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348501.pdf: 2710299 bytes, checksum: 229a09f76c361e59a39c217b37c32e8b (MD5) Previous issue date: 2017 / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) estão sujeitas a problemas de confiabilidade de comunicação devido a interferências, atenuação de sinal, obstáculos etc. Nessas redes, a diversidade cooperativa é uma técnica muito utilizada para melhorar o desempenho das comunicações, na qual alguns nodos são escolhidos como cooperantes e são responsáveis por retransmitir mensagens de outros nodos. A escolha de quais nodos cumprirão o papel de nodos cooperantes é uma etapa decisiva na aplicação desta técnica. Alguns trabalhos na literatura fazem a escolha baseada apenas em um ou, no máximo, dois parâmetros, não sendo capazes de fazer uma escolha eficiente, reduzindo consequentemente a confiabilidade obtida em suas propostas. Nesta dissertação é proposta uma nova técnica de seleção de nodos cooperantes, chamada Smart, a qual considera vários critérios que são relevantes para o funcionamento da rede. A seleção é realizada usando técnicas de otimização, visando selecionar o menor número de nodos cooperantes mas, assegurando que todos os nodos da rede possuam um vizinho que seja cooperante, aumentando as chances das mensagens serem entregues ao destino. Para avaliar a técnica Smart foi utilizado o simulador OMNeT++/Castalia, comparando-a com três técnicas do estado do arte. Os resultados mostram que a técnica Smart apresenta um desempenho superior às outras técnicas analisadas.<br> / Abstract : Wireless Sensors Networks (WSNs) are subject to communication problems due to interference, signal attenuation, obstacles, etc. In these networks, cooperative diversity is a widely used technique for improving the communications performance, where some nodes are selected as relay and are responsible to assist neighbors nodes with packets retransmissions. The selection of relays nodes is a decisive step whenever this technique is applied. Some studies in the literature select relays nodes based on only one or two parameters. Consequently, this type of technique is unable to select relay node in an efficient way, reducing the network reliability. This master thesis proposes a new technique, named Smart, for the selection of relay WSN nodes according to criteria considered relevant for an adequate network operation. The selection is performed using optimization techniques, which target the selection of the smallest number of relay nodes and, at same time, ensure that all nodes are linked to at least one corresponding relay node, enabling messages reach their destinations in noisy environments. OMNeT++/Castalia was used to evaluate the Smart technique, which was compared with three state-of-the-art techniques. Simulation results show that the Smart technique clearly outperforms other analyzed state-of-the-art cooperative communication techniques.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:18:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337434.pdf: 8808660 bytes, checksum: db92fd4d88bdff75cc29659a153dbf4f (MD5) Previous issue date: 2015 / Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) vêm sido amplamente pesquisadas havendo uma grande evolução ao longo dos anos. As RSSFs estão rapidamente se tornando uma ferramenta necessária em diferentes áreas de aplicação, tais como monitoramento ambiental, saúde, segurança e outras. A heterogeneidade de hardware é grande, por isso existe diversos ambientes que suportam programação de RSSF, podendo ser aplicados em diversos tipos de cenários. No entanto, a grande maioria de tais ambientes visa apenas direcionar a programação de sensores, esquecendo-se de sua verdadeira intenção: a aplicação. Modelar uma RSSF para o uso eficaz é uma tarefa árdua, sendo necessários conhecimentos em linguagens de programação com baixo nível de abstração, dependente do sistema operacional, dos domínios aos quais será implementada e das plataformas que se adéquam melhor à aplicação. Neste trabalho, propomos uma abordagem para satisfazer a necessidade de métodos de desenvolvimento de alto nível em aplicações de RSSF, com o objetivo de fornecer uma ligação clara entre as restrições de RSSF modelados e as entidades de programação. Uma parte importante desta proposta é a criação do Perfil e do framework chamados WiSeN. O Perfil WiSeN é perfil de UML dedicado para o projeto de aplicações de RSSF, enquanto o framework apresenta ferramentas que auxiliam a implantação de aplicações para RSSFs desde a geração do código-fonte até o processamento dos dados coletados. No trabalho é discutido o uso do Perfil WiSeN em conjunto com o framework seguindo o paradigma de Desenvolvimento Dirigido por Modelos (DDM) que contribuem com um conjunto significativo de recursos para gerar aplicações de RSSFs em diferentes plataformas durante a implantação de novas aplicações.<br> / Abstract : Wireless Sensor Networks (WSNs) have been widely researched and its evolution is increasing over the years. Wireless Sensor Networks (WSNs) are rapidly becoming a necessary tool in many different application areas, such as environmental monitoring, health, safety, and so on. The heterogeneity of hardware is large, so there exists several different environments that support WSN programming, they may be applied to various types of scenarios. However, the great majority of such environments only target the sensors programming, forgetting about their real intent: the application. Model a WSN for an effective use is an arduous task, it is necessary some knowledge in programming languages with a low level of abstraction, depending on the operating system, the domains in which will be implemented and the platforms that best suits the application. We propose an approach to satisfy the need of high level development methods in WSN applications, aiming to provide a clear link between the modeled WSN constraints and the programming entities. An important part of this proposal is the profile and framework so-called WiSeN. The WiSeN Profile is a UML profile devoted for WSN applications design, while the framework has tools to assist the deploy of applications for WSNs from the generation of source codes to the processing of the data collected. In this work is discussed the use of the WiSeN Profile together with the framework following the Model-Drivel Development (MDD) paradigm providing a significant set of resources to generate WSN applications on different platforms during the implementation of the new applications.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2922_1.pdf: 1641251 bytes, checksum: f4498cccebf68df612df96c4f3acc890 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As redes de sensores sem fio (RSSF) tiveram um grande crescimento em pesquisa nos últimos anos. São essencialmente redes ad-hoc, capazes de processar, sentir e transmitir informações através de uma comunicação sem fio. Estas características permitem o uso das RSSF em um amplo espectro de aplicações, tais como, aplicações militares e médicas, agricultura, monitoramento animal, segurança residencial, dentre outros. As RSSF possuem particularidades, que devem ser consideradas pelas aplicações, como por exemplo, baixa capacidade de processamento, topologia dinâmica da rede, escalabilidade, heterogeneidade de hardware dos sensores, limitação na largura de banda e consumo de energia, que é a principal restrição desse tipo de rede. Por conta dessas particularidades, os requisitos de hardware e software e os mecanismos de operação variam de acordo com a aplicação. Tentando resolver esses problemas, esse trabalho propõe o SemanticMidd, um middleware semântico para reconfiguração dinâmica de RSSF, com o objetivo de economizar energia nos sensores. O uso de middleware faz-se necessário para dar suporte ao desenvolvimento de aplicações para sensores, oferecendo uma abstração aos mecanismos de comunicação e disponibilizando serviços. Pretende-se que este mecanismo favoreça a integração de diferentes aplicações pelo compartilhamento de dados relativos ao mesmo contexto, sobrepondo assim, as limitações sintáticas relativas à mensagens e padrões de comunicação

Made available in DSpace on 2019-03-30T00:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-01-30 / The Internet of Things (IoT) is based on interconnection of intelligent and addressable devices, allowing their autonomy and proactive behavior with Internet connectivity. Data dissemination in IoT usually depends on the application and requires context-aware routing protocols that must include auto-configuration features (which adapt the behavior of the network at runtime, based on context information). This job proposes an approach for IoT route selection using fuzzy logic in order to attain the requirements of specific applications. In this case, fuzzy logic is used to translate in math terms the imprecise information expressed by a set of linguistic rules. For this purpose, four Objective Functions (OFs) are proposed for the Routing Protocol for Low Power and Loss Networks (RPL); such OFs are dynamically selected based on context information. The aforementioned OFs are generated from the fusion of the following metrics: Expected Transmission Count (ETX), Number of Hops (NH), and Energy Consumed (EC). The experiments performed through simulation, associated with the statistical data analysis, conclude that this proposal can provide assurance of data delivery, more energy efficiency, and shorter delay when compared to the available objective functions OF0, MRHOF, ERAOF and OF-FL, considering different contexts of IoT applications. For data delivery, DQCA-OF1(FL) function achieved the best performance, with a delivery ratio about 94% when compared to the DQCA-OF1, OF-FL, ERAOF, MRHOF, and OF0 objective functions, with delivery ratios of 89%, 70%, 67,98%, 65.62%, and 50.4%, respectively. For energy efficiency, the DQCA-OF4 function achieved higher remaining energy (170 joules) compared to the DQCA-OF4(FL), OF-FL, ERAOF, MRHOF, and OF0 objective functions with consumption of 136 joules, 130 joules, 107 joules, 99 joules, and 76 joules, respectively. At delay metric, the proposal shown to be more efficient presenting lower value with to the number of hops (12.23), compared to the DQCA-OF4 (14.97), OF-FL (16.54), ERAOF (18,12), MRHOF (20,42), and OF0 (26.92). Keywords: Internet of Things, Routing, 6LowPAN, Context-aware, Objective Function, Fuzzy System. / A Internet das Coisas (IoT) é baseada na interconexão de dispositivos inteligentes e endereçáveis, permitindo sua autonomia e comportamento proativo com conectividade com a Internet. A disseminação de dados no IoT geralmente depende do aplicativo e requer protocolos de roteamento com reconhecimento de contexto que devem incluir recursos de configuração automática (que adaptam o comportamento da rede em tempo de execução, com base em informações de contexto). Este trabalho propõe uma abordagem para a seleção de rotas IoT usando lógica difusa para atingir os requisitos de aplicativos específicos. Neste caso, a lógica difusa é usada para traduzir em termos matemáticos as informações imprecisas expressas por um conjunto de regras linguísticas. Para este propósito, quatro Funções Objetivas (FO) são propostas para o Protocolo de Roteamento para Redes de Baixa Potência e Perda (RPL); tais FO são selecionados dinamicamente com base em informações de contexto. As FO acima mencionados são gerados a partir da fusão das seguintes métricas: contagem de transmissão esperada (ETX), número de lúpulos (NH) e consumo de energia (EC). Os experimentos realizados através da simulação, associados à análise de dados estatísticos, concluem que esta proposta pode fornecer garantia de entrega de dados, maior eficiência energética e menor atraso em comparação com as funções objetivas disponíveis OF0, MRHOF, ERAOF e OF-FL, considerando diferentes contextos das aplicações IoT. Para a entrega de dados, a função DQCA-OF1 (FL) obteve o melhor desempenho, com uma taxa de entrega de cerca de 94% quando comparada às funções objetivas DQCA-OF1, OF-FL, ERAOF, MRHOF e OF0, com taxas de entrega de 89%, 70%, 67,98%, 65,62% e 50,4%, respectivamente. Para a eficiência energética, a função DQCA-OF4 obteve maior energia remanescente (170 joules) em comparação com as funções objetivas DQCA-OF4 (FL), OF-FL, ERAOF, MRHOF e OF0 com consumo de 136 joules, 130 joules, 107 joules, 99 joules e 76 joules, respectivamente. Na métrica de atraso, a proposta mostrou ser mais eficiente apresentando menor valor com o número de lúpulos (12.23), em comparação com o DQCA-OF4 (14.97), OF-FL (16.54), ERAOF (18,12), MRHOF (20,42) e OF0 (26,92). Palavras-chave: Internet das coisas, roteamento, 6LowPAN, ciente de contexto, função objetivo, sistema fuzzy.

Made available in DSpace on 2019-03-30T00:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-03-23 / In smart grid, electrical equipment can monitor and control the power supplied to the consumers through bi-directional data communication. There is a tendency in the standardisation of communication of these equipment with the control center of a power substation (CCSEE). Currently, many electrical equipment commercially available on the market already communicate using the commercial communication protocols such as DNP3, Modbus and IEC 61850. But in the brazilian power system there are still old devices (legacy) that are in operation in the distribution and transmission networks. Many of these devices either have no communication characteristics or use proprietary communication protocols. Thus, this study proposes an infrastructure, based on a wireless sensor network (WSN), to allow the integration of legacy electrical equipment into a smart grid. In this case, each legacy electrical device is connected to a WSN's sensor node, and the sink node runs a middleware to enable the integration, based on the commercial communication protocols, of this device with the smart grid. This middleware performs, among other activities, the conversion/translation of the messages exchanged between the CCSEE and the electrical equipment installed on the smart grid. This infrastructure also provides some facilities to meet the requirements of communication between the electrical devices of a smart grid, such as security, response time and scalability. These requirements are important and necessary since the communication, monitoring and operation of the equipment in a power system are considered critical activities. Keywords: Middleware, smart grid, wireless sensor network (WSN), communication protocols, smart metering / Em uma smart grid, os equipamentos elétricos podem monitorar e controlar a energia elétrica fornecida aos consumidores por meio de uma comunicação de dados bidirecional. Há uma tendência na padronização da comunicação desses equipamentos com o centro de controle de uma subestação de energia elétrica (CCSEE). Atualmente, muitos equipamentos elétricos comercializados no mercado já se comunicam utilizando protocolos de comunicação comerciais, tais como o DNP3, o Modbus e o IEC 61850. Mas, no sistema elétrico brasileiro ainda há equipamentos antigos (legados) que estão em operação nas redes de distribuição e transmissão de energia elétrica. Muitos desses equipamentos ou não possuem características de comunicação ou utilizam um protocolo de comunicação proprietário. Assim, este estudo propõe uma infraestrutura, baseada em redes de sensores sem fio (RSSFs), para permitir a integração de equipamentos elétricos legados a uma smart grid. Nesse caso, cada equipamento elétrico legado está conectado a um nó sensor de uma RSSF, e o nó sink executa um middleware para possibilitar a integração, baseada em protocolos de comunicação comerciais, desse equipamento com a smart grid. Esse middleware realiza, entre outras atividades, a conversão/tradução das mensagens trocadas entre o CCSEE e os equipamentos elétricos instalados na smart grid. Essa infraestrutura oferece também algumas facilidades para o atendimento dos requisitos de uma comunicação entre os equipamentos elétricos de uma smart grid, tais como segurança, tempo de resposta e escalabilidade. Esses requisitos são importantes e necessários, uma vez que a comunicação, o monitoramento e a operação de equipamentos de um sistema elétrico são considerados atividades críticas. Palavras-chaves: Middleware, smart grid, redes de sensores sem o (RSSFs), protocolos de comunicação, smart metering

Made available in DSpace on 2019-03-29T23:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-10-09 / The power management of the sensors that make it up and use directly influences the lifetime of a Wireless Sensor Network. The models applied to the problem aim to optimize energy use organizing the activation of sensors in time intervals, so that only the minimum amount of sensors is activated, respecting the constraints of coverage and connectivity. However, this class of problems has significant computational complexity where it is not possible to obtain optimal solution, making it necessary to implement methodologies in order to find a viable solution, allowing solve larger instances and increasingly closer to real networks. The objective of this research is to present a structured hybrid methodology in a heuristic partition adding the methodology to generate and solve improving the results and expanding the size of the instances of networks while maintaining the flexibility and reliability when applied to problems of wireless sensor networks Homogeneous Heterogeneous and with restrictions of coverage and connectivity. / O tempo de vida útil de uma Rede de Sensores Sem Fio é diretamente influenciado pelo gerenciamento da energia dos sensores que a compõem e utilização. Os modelos aplicados ao problema têm por objetivo otimizar a utilização energética organizando a ativação dos sensores em intervalos de tempo, de forma que somente a quantidade mínima necessária de sensores seja ativados, respeitando as restrições de cobertura e conectividade. Entretanto, essa classe de problemas possui significativa complexidade computacional, onde não é possível obter solução ótima, tornando necessário implementar metodologias de forma a encontrar uma solução viável, permitindo solucionar instâncias maiores e cada vez mais próximas das redes reais. O objetivo desta pesquisa é apresentar uma metodologia híbrida estruturada em uma heurística de partição agregando a metodologia gerar e resolver aperfeiçoando os resultados obtidos e ampliando o tamanho das instâncias das redes, mantendo a flexibilidade e confiabilidade quando aplicados a problemas de redes de sensores sem fio Homogêneas e Heterogêneas com restrições de cobertura e conectividade.

Orientador: Eduardo Machado Perea Martins / Banca: Rodrigo Maximo Sanchez Roman / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Marcelo Girotto / Banca: Andrea Carla Gonçalves Vianna / Resumo: Este é um trabalho de tecnologia computacional aplicada na área agrícola, cujo objetivo principal do trabalho é desenvolver uma rede de sensores sem fio, que envolve aspectos de software e hardware, para o monitoramento térmico no interior de uma casa de vegetação. Além da rede propriamente dita, o trabalho também inclui a sua aplicação no levantamento quantitativo da variabilidade térmica na casa de vegetação o que pode ser aplicado em diversas atividades agrícolas a serem desenvolvidas no interior da estrutura. A proposta é que a rede desenvolvida seja de fácil implementação e manuseio, com baixo custo, e que use técnicas computacionais eficientes a fim de permitir a sua fácil adaptação a diferentes necessidades das pesquisas. As redes de sensores sem fios dependem fundamentalmente de estruturas chamadas de nós de sensoriamento, que são responsáveis pelas medições de um parâmetro físico e também pela troca de informações via rádio. No presente e trabalho, o nó de sensoriamento desenvolvido é constituído pelo módulo de rádio XBee Pro S2B; por um módulo de processamento Arduino Nano e por sensores de temperatura modelo LM35. O processador de cada nó de sensoriamento da rede desenvolvida executa um programa que faz a captura dos dados dos sensores de temperatura e os enviam por rádio à um computador onde existe um software que também foi desenvolvido no presente trabalho com o objetivo de receber, separar e gravar os dados de uma rede de sensores sem fio para o monitoramento térmico em casas de vegetação. Cada nó de sensoriamento possui capacidade de ser conectado a até 8 sensores LM35. Na análise térmica, foram distribuídos dois nós de sensoriamento e um total de 15 sensores distribuídos sistematicamente no interior de uma casa de vegetação do tipo teto em arco com dimensões de 8 X 16 metros localizada em Garça - SP. Os sensores foram ... / Abstract: This work presents the use of computer technology applied in agricultural systems, which involves aspects of software and hardware for thermal monitoring inside a greenhouse. It includes detailed analyses of the thermal variability in the greenhouse, which can be used in various agricultural activities implemented within the structure. The work also includes de design of a wireless sensor network with main features are easy implementation, low cost, and efficient use of computational techniques to allow easy adaptation to new different needs of research. Wireless sensor networks depend of a structure called sensor node, which are responsible for measuring a physical parameter and by wireless information exchange. In this work, the sensing node was designed with a radio module XBee Pro S2B; an Arduino Nano by a processing module; and the LM35 temperature sensor. The sensor nodes processor runs a program that makes the capture of data from temperature sensors and sends them by radio to a computer where a software which was also developed in this work and aim to receive, separate and record data from a wireless sensor network for monitoring the air temperature inside greenhouses. Each sensor node has the ability to be connected to up to eight LM35 sensors. In greenhouse thermal analysis, they were distributed in two sensing nodes connected to 15 sensors systematically distributed into the greenhouse with dimensions of 8 x 16 meters located in Garça - SP, Brazil. The sensors were... / Doutor

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000413102-Texto+Completo-0.pdf: 1154669 bytes, checksum: f44f67d48eecd7a5905469e66658d40f (MD5) Previous issue date: 2009 / This work describes R-MAC, a medium access protocol conceived aiming at power consumption requirements of a wireless sensor network (WSN). In order to better explain the proposed protocol, first there is a study on wireless networks in general. All layers of a WSN are introduced, with emphasis on the medium access control (MAC) layer, which is R-MAC’s main target. The medium access problem is discussed, and some major concerns are investigated. A discussion on related protocols is also conducted, and specific aspects of the studied protocols are considered in R-MAC´s design. R-MAC targets event driven WSNs, having periodic collection, unaware of network latency, and presenting a low transmission rate. In addition, a technique is proposed for searching new connections every time a node leaves the network. This technique results in improvements in the interaction time of the node with the network. The proposed protocol is of easy implementation in microprocessor based WSN nodes, and its efficiency and applicability have been shown through the evaluation of power estimation equations. / Este trabalho descreve o R-MAC, um protocolo de acesso ao meio projetado para atender as requisições de energia das Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs). A fim de melhor explicar o protocolo proposto, em um primeiro momento foi realizado um estudo em redes wireless em geral. Todas as camadas de uma RSSF são introduzidas, com ênfase na camada de controle de acesso ao meio (MAC), que é a motivação principal do R-MAC. O problema do acesso ao meio é discutido, e alguns tópicos de interesse são investigados. Uma discussão de protocolos relacionados também é conduzida, e os aspectos específicos dos protocolos estudados considerados no projeto do R-MAC. O R-MAC foi desenvolvido para RSSF dirigidas a eventos, com coleta periódica, insensível a latência da rede e com baixa taxa de envio. A eficiência no consumo de cada nodo, aumenta o tempo de vida da RSSF como um todo. Além disso, propõe-se uma técnica para buscar novas conexões toda vez que um nodo sair da rede. Esta técnica resulta no aumento da interação de cada nodo com a rede. O protocolo proposto é de fácil implementação em nodos de RSSFs baseados em microprocessador, e suas eficiência e aplicabilidade foram mostradas com a avaliação de equações para estimar o consumo de potência.