The technological advances resulting from electronic systems miniaturization were crucial to the reach of current technology. The microelectronics and studies to reduce power consumption in electronic devices provided that mobile sensor networks become increasingly used. A mobile sensor network is composed of several sensors nodes, which work collaboratively to achieve a certain goal. Each network node has layers and applications for specific purposes, two of the most important algorithms present in most applications in sensor networks are failure detectors and localization algorithms. Failure detectors are algorithms that check faulty nodes in the network by exchanging messages. This algorithm is a fundamental block in distributed applications and fault tolerant. Moreover, the localization algorithm is an alternative to GPS use. Using the content of messages transmitted by nodes, the algorithm computes a location coordinates of the node from a reference point. Several methodologies have been proposed in literature for both algorithms. However, even with functional similarities are not found searches uniting these algorithms in one in order to save resources and improve efficiency in wireless sensor networks. This study proposes a hybrid method in which the failure detector takes advantage of messages sent by localization algorithm to perform its task. This solution optimizes the messages exchange sent by nodes, reducing the transmission of data packets. As result, the solution reduces the power consumption of nodes and improves system performance. / Os avanços tecnológicos decorrentes da miniaturização de sistemas eletrônicos nas últimas décadas foram determinantes para o alcanço da tecnologia atual. A microeletrônica, em conjunto com estudos de redução de consumo de energia em dispositivos eletrônicos, propiciou que as redes de sensores móveis se difundissem rapidamente ao redor do mundo. Uma rede de sensores móveis é composta por diversos nodos sensores, que trabalham colaborativamente para alcançar um determinado objetivo. Cada nodo da rede possui camadas e aplicações com fins específicos, dois dos mais importantes algoritmos presentes na maioria das aplicações em redes de sensores são os detectores de defeitos e os algoritmos de localização. Os detectores de defeitos são algoritmos que normalmente são executados na camada de aplicação e seu objetivo é detectar através da troca de mensagem entre eles possíveis nodos falhos na rede. O algoritmo detector de defeitos é bloco fundamental em aplicações distribuídas e tolerantes a falhas. Por outro lado, o algoritmo de localização é uma proposta alternativa a utilização do GPS. Por meio da troca de mensagem entre os nodos, a partir de um ponto de referência o algoritmo de localização calcula as coordenadas do nodo no espaço. Diversas metodologias já foram propostas na bibliografia para ambos os algoritmos. Porém, mesmo com similaridades funcionais, não são encontradas pesquisas que integrem estes algoritmos, a fim de economizar recursos e melhorar a eficiência das redes de sensores. Este trabalho propõe um método híbrido em que o detector de defeitos aproveita a troca de mensagens realizada pelo algoritmo de localização para realizar sua tarefa. A solução aperfeiçoa a troca de mensagens enviadas pelos nodos, evitando o envio de pacotes de dados. Como resultado, a solução diminui o consumo de energia dos nodos e melhora o desempenho do sistema.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2832.pdf: 2310081 bytes, checksum: 51f27f2da11aba6ac2669d6d641f7f24 (MD5) Previous issue date: 2009-07-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / Typically the current monitoring systems for physical environments subject to situations of emergency, such as industrial plants, petroliferous platforms, nuclear plants, etc., do not have the accuracy required to observe emergency events due to lack of information and/or accuracy about what is occurring in the physical environment during the event. Therefore, there is no way to know exactly where, how, and why some situations of emergency have occurred. On the other hand wireless sensor networks (WSN) are being used more and more to monitor systems of critical safety. In these systems the level of data reliability is critical, mainly when situations of emergency (events) that involve risks to life and assets occur. Therefore, it is essential to monitor incidents in an accurate way all through the event. Clearly in these environments the sensors flow of information must feed a system of continuous monitoring during the event. Besides, following up all phases of the incident may be used for future investigation and prevention by revealing the source of the problem. It may also help the rescue team, regarding managing and making decisions. The WSN present limited resources, such as communication, processing, and memory, which generate great challenges for designers of solutions for networks, such as protocols of routing and applications. In this Dissertation a routing protocol, which uses the mobile agents paradigm to perform data collecting and forwarding was designed, implemented, and evaluated. With the mobile agents there is no need for sensors to send its reading to a centralized node (sink) every time an abnormality is detected in the environment being monitored. The mobile agent designed as part of this work is personalized according to the needs of the application (for example, lower latency, higher delivery rate, etc). The agent is responsible for visiting the nodes of the WSN that have identified problems, collecting the data read and performing the fusion of the data of that region. The highlight of this work relies on the flexibility of the agent for changes of behavior that grant the service quality during the collecting and delivery of data even in diverse conditions. / Tipicamente, os sistemas atuais de monitoramento de ambientes físicos sujeitos a situações de emergência, tais como plantas industriais, plataformas petrolíferas, usinas nucleares etc., não possuem a precisão necessária para a observação de eventos de emergência devido à falta de informação e/ou precisão sobre o que está ocorrendo no ambiente físico durante o evento. Assim, não há como saber exatamente onde, como e por que algumas situações de emergência ocorreram. As Redes de Sensores Sem Fios (RSSFs) por sua vez, estão, cada vez mais, sendo utilizadas em sistemas de monitoramento de segurança crítica. Nestes sistemas, o nível de confiabilidade dos dados é de extrema importância, principalmente quando ocorrem situações de emergência (eventos) que podem envolver risco à vida e ao patrimônio. Portanto, é importante que incidentes possam ser monitorados, de maneira precisa, durante todo um evento. Claramente, o fluxo de informações dos sensores, nestes ambientes, deve alimentar um sistema de monitoramento contínuo durante a ocorrência de um evento. Além disso, o acompanhamento de todas as fases do incidente pode ser utilizado para investigação futura e prevenção ao revelar a fonte do problema. Pode também ajudar a equipe de salvamento, no âmbito da ação de gestão e na tomada de decisão. As RSSF apresentam limitações de recursos, tais como comunicação, processamento e memória limitados, que geram grandes desafios para os projetistas de soluções para essas redes, tais como protocolo de roteamento e aplicações. Neste trabalho de mestrado um protocolo de roteamento que utiliza o paradigma de Agentes Móveis para realizar a coleta e o escoamento dos dados da rede foi projetado, implementado e avaliado. O uso de Agentes Móveis elimina a necessidades dos sensores enviarem suas leituras a um nó centralizado (sink) toda vez que uma anormalidade é detectada no ambiente sendo monitorado. O Agente Móvel projetado como parte deste trabalho é otimizado de acordo com as necessidades da aplicação (por exemplo, menor latência, maior taxa de entrega etc). O agente é responsável por visitar os nós da RSSF que identificaram problemas, coletar os valores lidos e ainda realizar a fusão dos dados dessa região. O diferencial deste trabalho está na flexibilidade do agente para alterações de comportamento que garantem a qualidade de serviço durante a coleta e entrega dos dados mesmo diante de condições adversas.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2425731 bytes, checksum: 3f05e964526e281aa2761b2a01cac8f6 (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present study portrays the development of a telemetric system integrating wireless sensor networks and data processing into an embedded system for monitoring vehicles in metropolitan railway networks, enabling real-time monitoring of train movements. The main objective of this system is to allow constant evaluation of numerous factors which can influence train performance, such as speed and pressure in air bags. By so doing, it may become possible to generate information so as to facilitate intervention strategies, thereby preventing the partial or total degradation of the transport services provided to the population. In order to perform real-time telemetry, wireless sensor networks with ZigBee technology will be mounted alongside the entire route of the train traffic. These networks capture and transmit data collected in each train until they reach base stations where a processing embedded system in an FPGA is responsible for receiving the data, performing the necessary calculations and sending the obtained information to a central monitoring system through an Ethernet network. The embedded system functions as a data server providing information to a monitoring system installed in the Operational Control Center (OCC) and in other sectors requiring this information. The use of a dedicated processing device such as an FPGA gives the system far greater efficiency than that typically found in general purpose processors. Furthermore, it allows the customization of the hardware, thus reducing the final cost of the system. The monitoring system installed in the OCC is responsible for managing the storage and display of the data received. It will display the data in tables and graphs in real time, enabling the traffic controllers to analyze the operation of each train and also to detect possible problems. The system also stores the data in a database for further study. Keywords: Telemetry, Wireless Sensor Networks, ZigBee Protocol, Embedded Systems, Nios II processor, FPGA. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema telemétrico que integra redes de sensores sem fio e processamento de dados em sistema embarcado para monitoramento de veículos em redes de transportes metroferroviários, possibilitando um acompanhamento em tempo real do movimento dos trens. Este sistema tem como principal objetivo permitir uma constante avaliação de vários fatores que influenciam o desempenho dos trens, como velocidade e pressão nas bolsas de ar, de forma a gerar informações que possibilitem estratégias de operação e manutenção, evitando assim uma degradação parcial ou total dos serviços de transporte prestados à população. Para realizar a telemetria em tempo real, redes de sensores sem fio com tecnologia ZigBee são montadas em toda a via de tráfego. Estas redes realizam a captação e envio dos dados coletados em cada trem até estações base onde um sistema de tratamento embarcado em um FPGA fica encarregado de receber os dados, realizar os cálculos necessários e enviar as informações obtidas, através de uma rede ethernet, a um sistema central de supervisão. O sistema embarcado atua como um servidor de dados disponibilizando informações para um sistema de supervisão instalado no Centro de Controle de Operações (CCO) e em outros setores que necessitem destas informações. A utilização de um dispositivo de processamento dedicado, como uma FPGA, proporciona ao sistema uma eficiência muito maior do que normalmente é encontrada em processadores de uso geral, além de permitir a customização do hardware, reduzindo o custo final do sistema. O sistema de supervisão instalado no CCO é responsável por gerenciar o armazenamento e a visualização dos dados recebidos. Ele exibe os dados em tabelas e gráficos em tempo real permitindo aos controladores de tráfego analisar o funcionamento de cada trem e detectar possíveis problemas. O sistema também armazena os dados em um banco de dados para realização de estudos posteriores.

Made available in DSpace on 2015-11-14T01:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476061-Texto+Completo-0.pdf: 1784422 bytes, checksum: d3eac64efed456626b720b6ff5c174a4 (MD5) Previous issue date: 2015 / The sensors devices obtained a great evolution in recent years, primarily due to the advancement of manufacturing techniques of electronic devices. And with the evolution of wireless communications techniques, it has been possible to implement wireless sensor networks in numerous types of applications. One of the biggest issues concerning these systems is their limited energy supply during eld operation. The sensors forming such network possess little capacity to store energy, this is due to their need to be reduced in size. Anyhow, the area occupied by the power supply system in many designs is responsible for about 50% of the device`s total area. In this context, this work presents two contributions regarding energy consumption in wireless sensor networks when applied to critical systems, ie where environmental variation can cause injury, danger or tragedy to humanity. First, this dissertation presents an energy model for measuring the e ectiveness of the medium access protocol that will be the second purpose of this dissertation. This protocol aims to add exibility to the frequency of collection of environmental information, which in turn is based on Time Division Multiple Access (TDMA). In this way energy consumption can be reduced and consequently the system`s lifetime is increased. / A tecnologia associada a nodos sensores passou por uma grande evolução nos ultimos anos, principalmente devido ao avanço nas técnicas de fabricação de dispositivos eletrônicos. Esse fato, em conjunto com a evolução da tecnologia de comunicações sem fio, tornou possível o uso de Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) nos mais diversos tipos de aplicações. Apesar de vantagens tais como capacidade de monitorar zonas de difícil acesso, o uso de RSSF em determinados tipos de aplicações pode ser inviável devido fundamentalmente a restrições associadas ao fornecimento de energia. Basicamente, devido a usual baixa capacidade de armazenamento das baterias presentes nos nodos sensores; a vida util da rede passa a ser afetada. Em muitas implementações a area ocupada pelo módulo de fornecimento de energia chega a ocupar aproximadamente 50% da area total do nodo. Outro ponto importante a ser salientado e que além de uma unidade de bateria, o fato da rede ser usualmente utilizada para monitorar regiões de difícil acesso, faze com que a substituição das mesmas seja totalmente inviável. Neste contexto, este trabalho propõe duas contribuições que visam de alguma forma maximizar o tempo de vida util dos nodos presentes em uma RSSF quando aplicada em sistemas críticos, onde a variação do ambiente pode causar algum prejuízo ou mesmo perigo a humanidade. Em um primeiro momento, esta dissertação de mestrado propõe um modelo energético para mensurar a eficiência do protocolo de acesso ao meio. Em um segundo momento, desta dissertação de mestrado, tem como objetivo desenvolver um novo protocolo de acesso ao meio baseado na flexibilização da frequência de coleta de informações do ambiente. Essa flexibilização será implementada baseada na ideia de Time Division Multiple Access (TDMA). Desta forma, será possível reduzir o consumo de energia e consequentemente, aumentar a vida util do sistema como um todo.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-29T21:40:50Z No. of bitstreams: 1 TaniroChaconRodrigues_TESE.pdf: 4412533 bytes, checksum: 500008d61dae88370bb6936adea4e788 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-01T20:21:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TaniroChaconRodrigues_TESE.pdf: 4412533 bytes, checksum: 500008d61dae88370bb6936adea4e788 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T20:21:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TaniroChaconRodrigues_TESE.pdf: 4412533 bytes, checksum: 500008d61dae88370bb6936adea4e788 (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Redes de Sensores e Atuadores sem Fio (RSASF) s?o um dos principais componentes de Sistemas de Computa??o Ub?qua e possuem aplica??es em diferentes dom?nios do conhecimento humano. Devido ? complexidade de programar para este tipo de rede, ? necess?rio que os desenvolvedores conhe?am especificidades das plataformas de sensores dispon?veis, aumentando a curva de aprendizado para o desenvolvimento de aplica??es. Neste trabalho, ? proposta uma abordagem de Desenvolvimento Dirigido a Modelos, mais especificamente, baseada em Arquitetura Dirigida a Modelos (MDA, do ingl?s Model-Driven Architecture), para o desenvolvimento de aplica??es para RSASF chamada de ArchWiSeN. Essa abordagem visa facilitar a tarefa dos desenvolvedores, atrav?s de: (i) uma linguagem espec?fica de dom?nio para RSASF; (ii) um processo para o desenvolvimento de aplica??es para RSASF; e (iii) uma infraestrutura de software composta de artefatos MDA (PIM, PSM e transforma??es) para dar suporte a este processo. A ArchWiSeN permite a contribui??o direta dos especialistas de dom?nio no desenvolvimento de aplica??es para RSASF, sem a necessidade de conhecimento espec?fico de programa??o nessas redes, e, ao mesmo tempo, permite que especialistas em redes foquem nas caracter?sticas da sua ?rea de especialidade sem a necessidade de conhecimento do dom?nio da aplica??o. Al?m disso, a ArchWiSeN tem como objetivo permitir que os desenvolvedores possam expressar e validar, em tempo de projeto, os requisitos funcionais e n?o funcionais (requisitos de desempenho) de suas aplica??es, incorporar servi?os oferecidos por plataformas de middleware para RSASF e promover o re?so dos artefatos de software desenvolvidos. Dessa forma, prop?e-se nesta Tese uma abordagem que compreende todas as etapas de desenvolvimento para RSASF nos cen?rios atuais e emergentes atrav?s de uma infraestrutura MDA. Por fim, foram realizadas avalia??es atrav?s de: (i) uma prova de conceito, composta de tr?s cen?rios distintos, realizada atrav?s da infraestrutura MDA e do processo de engenharia de aplica??o; (ii) execu??o de um experimento controlado para comparar a ArchWiSeN com os m?todos tradicionais para o desenvolvimento de aplica??es para RSASF; (iii) an?lise do suporte a servi?os de middleware para garantir que aplica??es para RSASF que utilizam tais servi?os possam atingir os seus requisitos atrav?s do uso das plataformas de middleware suportadas na ArchWiSeN; e (iv) an?lise sistem?tica da ArchWiSeN em termos de caracter?sticas desejadas para uma ferramenta MDA al?m da compara??o com outras ferramentas MDA para RSASF existentes. / Wireless Sensor and Actuator Networks (WSAN) are a key component in Ubiquitous Computing Systems and have many applications in different knowledge domains. Programming for such networks is very hard and requires developers to know the available sensor platforms specificities, increasing the learning curve for developing WSAN applications. In this work, an MDA (Model-Driven Architecture) approach for WSAN applications development called ArchWiSeN is proposed. The goal of such approach is to facilitate the development task by providing: (i) A WSAN domain-specific language, (ii) a methodology for WSAN application development; and (iii) an MDA infrastructure composed of several software artifacts (PIM, PSMs and transformations). ArchWiSeN allows the direct contribution of domain experts in the WSAN application development without the need of specialized knowledge on WSAN platforms and, at the same time, allows network experts to manage the application requirements without the need for specific knowledge of the application domain. Furthermore, this approach also aims to enable developers to express and validate functional and non-functional requirements of the application, incorporate services offered by WSAN middleware platforms and promote reuse of the developed software artifacts. In this sense, this Thesis proposes an approach that includes all WSAN development stages for current and emerging scenarios through the proposed MDA infrastructure. An evaluation of the proposal was performed by: (i) a proof of concept encompassing three different scenarios performed with the usage of the MDA infrastructure to describe the WSAN development process using the application engineering process, (ii) a controlled experiment to assess the use of the proposed approach compared to traditional method of WSAN application development, (iii) the analysis of ArchWiSeN support of middleware services to ensure that WSAN applications using such services can achieve their requirements ; and (iv) systematic analysis of ArchWiSeN in terms of desired characteristics for MDA tool when compared with other existing MDA tools for WSAN.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-09T22:51:26Z No. of bitstreams: 1 RodrigoSoaresSemente_TESE.pdf: 2370466 bytes, checksum: 49b2c032e886eb4cc9db1b6d08d9b617 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-11T00:12:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RodrigoSoaresSemente_TESE.pdf: 2370466 bytes, checksum: 49b2c032e886eb4cc9db1b6d08d9b617 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T00:12:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoSoaresSemente_TESE.pdf: 2370466 bytes, checksum: 49b2c032e886eb4cc9db1b6d08d9b617 (MD5) Previous issue date: 2015-12-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / A criptografia ? a principal forma de obter a seguran?a em qualquer rede. Mesmo em redes com grandes restri??es de consumo de energia, processamento e mem?ria, como as Redes de Sensores Sem Fio isso n?o ? diferente. Objetivando melhorar o desempenho da criptografia, a seguran?a e o tempo de vida nessas redes, ser? proposto um novo algoritmo criptogr?fico desenvolvido atrav?s da t?cnica de Programa??o Gen?tica. Para o desenvolvimento de crit?rios de aptid?o do algoritmo criptogr?fico pelo algoritmo de Programa??o Gen?tica, nove algoritmos criptogr?ficos diferentes foram testados: AES, Blowfish, DES, RC6, Skipjack, Twofish, T-DES, XTEA e XXTEA. A partir desses testes uma fun??o de aptid?o foi desenvolvida levando em conta o tempo de execu??o, o espa?o ocupado em mem?ria, desvio m?ximo, desvio irregular, coeficiente de correla??o, e efeito avalanche. A partir do algoritmo de Programa??o Gen?tica otimizado foi criado o CRYSEED, um algoritmo para dispositivos de 8-bits, otimizado pra Redes de Sensores Sem Fio, i.e. baixa complexidade, pouco consumo de mem?ria e boa seguran?a para as aplica??es de sensoriamento e instrumenta??o. / Cryptography is the main form to obtain security in any network. Even in networks with great energy consumption restrictions, processing and memory limitations, as the Wireless Sensors Networks (WSN), this is no different. Aiming to improve the cryptography performance, security and the lifetime of these networks, we propose a new cryptographic algorithm developed through the Genetic Programming (GP) techniques. For the development of the cryptographic algorithm?s fitness criteria, established by the genetic GP, nine new cryptographic algorithms were tested: AES, Blowfish, DES, RC6, Skipjack, Twofish, T-DES, XTEA and XXTEA. Starting from these tests, fitness functions was build taking into account the execution time, occupied memory space, maximum deviation, irregular deviation and correlation coefficient. After obtaining the genetic GP, the CRYSEED and CRYSEED2 was created, algorithms for the 8-bits devices, optimized for WSNs, i.e., with low complexity, few memory consumption and good security for sensing and instrumentation applications.

nÃo hà / Monitoring systems are important for debugging and analyzing Wireless Sensor Networks (WSN). In passive monitoring, a monitoring network needs to be deployed in addition to the network to be monitored, called target network. The monitoring network captures and analyzes packets sent by the target network. An energy-efficient passive monitoring system is necessary when there is a need to monitor a WSN in a real scenario because the lifetime of the monitoring network is extended and, consequently, the target network benefits from the monitoring for a longer time. In this thesis, initially, the main passive monitoring systems proposed for WSN have been identified, analyzed and compared. During the literature review, no passive monitoring system for WSN that aims to reduce the energy consumption of the monitoring network has been identified. Therefore, this thesis proposes an Energy-efficient Passive MOnitoring System for WSN (EPMOSt) that extends the lifetime of the monitoring network. EPMOSt uses two mechanisms to reduce the energy consumption of the monitoring network: sniffer election and aggregation of headers. By using the sniffer election, in general only one sniffer (a node of the monitoring network) captures packets sent by a given node of the target network, thereby reducing the transmission of packets captured by the monitoring network and, thus, considerably reducing the energy consumption of this network. By using aggregation of headers, only the information present in the headers of captured packets is sent through the monitoring network. Thus, the headers of several packets may be sent in the same monitoring message, hence reducing the overhead of transmission and consequently reducing the energy consumption of the monitoring network. Experiments performed with real sensors and with a WSN simulator in various scenarios are conducted to evaluate the proposed monitoring system. The obtained results show the energy efficiency of the EPMOSt and the viability of using it to monitor WSN in real scenarios. / Sistemas de monitoramento permitem depurar e analisar o funcionamento de uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF). No monitoramento passivo, uma rede de monitoramento adicional à implantada com o intuito de capturar e analisar os pacotes transmitidos pela rede a ser monitorada, denominada rede alvo. Quando se deseja monitorar uma RSSF em um ambiente real, um sistema de monitoramento passivo energeticamente eficiente à necessÃrio, pois, caso contrÃrio, a rede de monitoramento pode ter um tempo de vida bem menor do que a rede alvo. Nesta tese, inicialmente, os principais sistemas de monitoramento passivo propostos para RSSF foram identificados, analisados e comparados. Durante as pesquisas realizadas na literatura, nÃo foi identificado nenhum sistema de monitoramento passivo que se preocupasse em reduzir o consumo de energia da rede de monitoramento. Sendo assim, esta tese propÃe um sistema de monitoramento passivo energeticamente eficiente para RSSF, denominado EPMOSt (Energy-efficient Passive MOnitoring System), que prolonga o tempo de vida da rede de monitoramento. O EPMOSt utiliza dois mecanismos para reduzir o consumo de energia da rede de monitoramento: eleiÃÃo de sniffers (nÃs da rede de monitoramento) e agregaÃÃo de cabeÃalhos. A eleiÃÃo de sniffers garante que durante a maior parte do tempo apenas um sniffer captura os pacotes transmitidos por um determinado nà da rede alvo, reduzindo assim a transmissÃo de pacotes capturados redundantes atravÃs da rede de monitoramento e, consequentemente, reduzindo consideravelmente o consumo de energia desta rede. Com a agregaÃÃo de cabeÃalhos, apenas as informaÃÃes presentes nos cabeÃalhos dos pacotes capturados sÃo enviadas atravÃs da rede de monitoramento. Assim, os cabeÃalhos de vÃrios pacotes podem ser enviados na mesma mensagem de monitoramento, reduzindo assim o overhead de transmissÃo e, consequentemente, reduzindo tambÃm o consumo de energia da rede de monitoramento. Experimentos com sensores reais e com um simulador de RSSF sÃo realizados em vÃrios cenÃrios para avaliar o sistema de monitoramento proposto. Os resultados obtidos mostram a eficiÃncia energÃtica do EPMOSt e a viabilidade de utilizÃ-lo para monitorar RSSF em ambientes reais.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Alyson.pdf: 2045006 bytes, checksum: 552fa4e2c7d4a7aa118296a3b4324aa2 (MD5) Previous issue date: 2011-09-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Wireless Sensor Networks (WSNs) revolutionize the monitoring of environment, enabling the creation of applications and scenarios in various areas of knowledge. As a consequence, we have a very fast growth of the development of new applications and rata increase of system complexity and cost of proposed development. The difficulty in developing new applications is not only due to restrictive features (memory, processor, power), but also by the instructions of low-level programming these networks. This situation is conductive to the creation of new methodologies and tools that support the development of system for that plataform. This work proposes the development of a tool called automatic code generation for wireless sensor network (WSN-GAC), which has as its main objective to enable any product high in developing applications for WSNs using models specified in Model driven architecture (MDA). WSN-GAC receives as input a model of a component-based application created by the designer and then performs automatic code generation of nesC (network embedded system C). Three case studied demonstrate the potential of WSN-GAC to help developers of applications for these networks. / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) revolucionam a monitoração de ambientes, possibilitando a criação de aplicações e cenários nas mais diversas áreas do conhecimento. Como consequência, temos o crescimento muito rápido do desenvolvimento de novas aplicações e proporcionalmente aumento de complexidade dos sistemas propostos e do custo de desenvolvimento. A dificuldade no desenvolvimento de novas aplicações não se deve somente às características restritivas (memória, processamento, energia), mas também pelas instruções de programação de baixo nível destas redes. Este panorama é favorável a criação de novas metodologias e ferramentas que dêem suporte ao desenvolvimento de sistemas para tal plataforma. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma ferramenta intitulada Geração Automática de Código para Redes de Sensores Sem Fio (GAC-RSSFs), que tem como objetivo principal possibilitar a alta produtividade no desenvolvimento de aplicações para as RSSFs utilizando modelos especificados na Arquitetura Orientada a Modelos (Model Driven Architecture - MDA). GAC-RSSFs recebe como entrada um modelo baseado em componentes de uma aplicação criada pelo projetista e então realiza a geração automática de código em linguagem nesC (network embedded systems C). Três estudos de caso demonstram o potencial de GAC-RSSFs para ajudar os desenvolvedores de aplicações para essas redes.

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-12-09T20:33:22Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moysés Mendes de Lima.pdf: 1622069 bytes, checksum: 337a5becc26e67c107efbaeff8a9c441 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T20:45:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moysés Mendes de Lima.pdf: 1622069 bytes, checksum: 337a5becc26e67c107efbaeff8a9c441 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-19T20:47:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moysés Mendes de Lima.pdf: 1622069 bytes, checksum: 337a5becc26e67c107efbaeff8a9c441 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-19T20:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moysés Mendes de Lima.pdf: 1622069 bytes, checksum: 337a5becc26e67c107efbaeff8a9c441 (MD5) Previous issue date: 2015-04-19 / Não informada / AWireless Sensor Network (WSN) consists of a set of sensors arranged in a sensor field in contact or near an event or phenomenon to be monitored. Such networks have amajor impact on applications involving the monitoring of environmental conditions such as temperature, light, motion and presence of certain types of objects. Accordingly in most other applications, the sensor nodes have limited power and bandwidth. Thus, techniques for reducing power consumption and communication are required in many settings. One of the main objectives in the design of a WSN is to provide data communication between the sensor nodes and the node textit sink.The challenge is to extend the network lifetime while maintaining a quality communication and data delivery. One of the key points observed in several studies is that routing protocols for WSNs will differ depending on the application and network architecture. Recently, algorithms that exploit information geographic, called Geographic Routing Algorithms, been considered as one of the most viable solution for routing in Wireless Sensor Networks (WSNs) due to their high scalability, dynamism, and high data delivery rate. These algorithms refer to nodes by position rather than address and use these coordinates to discover routes to the sink node.The main drawback of these algorithms is the need for position information of the nodes, which can be expensive in several ways. In this paper, we go further and propose two new routing algorithms that does not require position information while also adds data aggregation functionality to the network. Our proposal takes advantage of the grater communication range of the sink node as well as the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of the sensor nodes to configure routing paths and aggregation times back to the sink node. Our results indicate clearly that the proposed algorithm reduces the amount of redundant data and the number of transmissions in the network while maintaining all advantages of these kind of algorithms. / Uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) consiste em um conjunto de sensores, dispostos em um campo de sensoreamento em contato ou próximos a um evento ou fenômeno a ser sensoreado. Estas redes têm um grande impacto em aplicações de monitoramento ambiental tais como medição de temperatura, luminosidade, movimento e presença de certos tipos de objetos. Na maioria das aplicações para RSSF, os nós sensores possuem limitações de energia e largura de banda. Desta forma, técnicas de redução do consumo de energia e comunicação são necessárias, afim de otimizar o tempo de vida de uma RSSF. Um dos objetivos principais no projeto de uma RSSF é prover a comunicação de dados entre os nós sensores e o nó sink. O desafio é prolongar a vida útil da redemantendo uma qualidade na comunicação e na entrega dos dados. Um dos pontos chaves observados em diversos estudos é que os protocolos de roteamento em RSSFs irão diferir de acordo com a aplicação e a arquitetura da rede. Recentemente, algoritmos que exploram informações geográficas, chamados Algoritmos de Roteamento Geográfico, têm sido propostos para o transporte de dados nas RSSFs por serem escaláveis, dinâmicos e possuírem uma alta taxa de entrega de dados. Estes algoritmos se baseiam na posição física dos nós da rede ao invés de seus endereços para criar rotas em direção ao nó sink. A principal desvantagem destes algoritmos é a necessidade de localização, que pode ser custoso em diversos aspectos. Neste trabalho, propomos dois novos algoritmos de roteamento geográfico que não necessitam das informações de posição dos nós enquanto ainda proveem a funcionalidade de agregação de dados na rede. Nossa proposta tira vantagem da possibilidade de maior alcance de comunicação do nó sink, bem como do indicador de potência do sinal recebido (RSSI) dos nós sensores para configurar rotas e tempos de agregação de dados em direção ao nó sink. Os resultados obtidos mostram que os algoritmos propostos reduzem a quantidade de dados redundantes e o número de transmissões na rede, enquanto mantém todas as vantagens deste tipo de algoritmo.

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