O problema de roteamento de dados em rede de computadores consiste em minimizar o tempo médio de atraso na transmissão de mensagens, escolhendo para elas um caminho ótimo, através dos arcos da rede. Em seu trabalho, Luvezute propôs um algoritmo primai de relaxamento para otimizar o problema de roteamento de dados. O algoritmo proposto por Luvezute resolve iterativamente o problema de multifluxo, decompondo-o da forma mais independente possível, em subproblemas de simples fluxo, sendo um subproblema para cada mensagem. Esta independência entre os cálculos permite que a resolução dos subproblemas seja simultânea, admitindo-se assim uma implementação em paralelo. Nesta dissertação apresentamos um algoritmo paralelo, do tipo Fase I para encontrar uma solução inicial factível para o problema de multifluxo. Este algoritmo permite resolver de maneira mais rápida os problemas de grande porte que é o nosso objetivo inicial. O algoritmo de Fase I aqui desenvolvido pode ser utilizado para problemas de Multifluxo em geral, isto é, problemas com função objetivo linear ou não linear. O algoritmo desenvolvido foi escrito em linguagem C e implementado numa rede de microcomputadores, usando o sistema operacional UNIX. Além dos testes computacionais, apresentamos uma análise da eficiência do algoritmo e do seu speedup. / In this thesis a parallel algorithm is presented to find a feasible initial solution for the routing problem. The optimal routing in packet-switched networks consists of minimizing the medium delay time in the transmission of messages. This problem belongs to the class of multicommodity network flow problems. The developed algorithm can be used to solve multicommodity network flow problems with linear or nonlinear objective function. It solves, in fast way, problems of great size. The algorithm was written in C language and implemented in the computers network. The operating system UNIX was used. They are presented experimental results, and an analysis of the efficiency and the speedup.

O problema de roteamento de dados em rede de computadores consiste em minimizar o tempo médio de atraso na transmissão de mensagens, escolhendo para elas um caminho ótimo, através dos arcos da rede. Em seu trabalho, Luvezute propôs um algoritmo primai de relaxamento para otimizar o problema de roteamento de dados. O algoritmo proposto por Luvezute resolve iterativamente o problema de multifluxo, decompondo-o da forma mais independente possível, em subproblemas de simples fluxo, sendo um subproblema para cada mensagem. Esta independência entre os cálculos permite que a resolução dos subproblemas seja simultânea, admitindo-se assim uma implementação em paralelo. Nesta dissertação apresentamos um algoritmo paralelo, do tipo Fase I para encontrar uma solução inicial factível para o problema de multifluxo. Este algoritmo permite resolver de maneira mais rápida os problemas de grande porte que é o nosso objetivo inicial. O algoritmo de Fase I aqui desenvolvido pode ser utilizado para problemas de Multifluxo em geral, isto é, problemas com função objetivo linear ou não linear. O algoritmo desenvolvido foi escrito em linguagem C e implementado numa rede de microcomputadores, usando o sistema operacional UNIX. Além dos testes computacionais, apresentamos uma análise da eficiência do algoritmo e do seu speedup. / In this thesis a parallel algorithm is presented to find a feasible initial solution for the routing problem. The optimal routing in packet-switched networks consists of minimizing the medium delay time in the transmission of messages. This problem belongs to the class of multicommodity network flow problems. The developed algorithm can be used to solve multicommodity network flow problems with linear or nonlinear objective function. It solves, in fast way, problems of great size. The algorithm was written in C language and implemented in the computers network. The operating system UNIX was used. They are presented experimental results, and an analysis of the efficiency and the speedup.

A aplicação eficiente de agrotóxicos é um desafio na produção agrícola, mesmo considerando os avanços com a agricultura de precisão. O efeito deriva é o principal responsável pela ineficiência no controle das pragas ou doenças, pelo desperdício de recursos e pela contaminação ambiental. Para minimizar a deriva é essencial conhecer as condições ambientais como vento, temperatura e umidade. Esta pesquisa propõe o uso das redes de sensores sem fio como sistema de monitoramento ambiental e de suporte ao processo de pulverização agrícola, especialmente a pulverização executada por aeronave. São propostas três funcionalidades para o sistema: avaliação das condições ambientais, verificando se as condições estão apropriadas para a pulverização, buscando minimizar a ocorrência da deriva; suporte na definição e manutenção da rota do veículo pulverizador por meio dos dados do vento, de modo a efetuar ajustes na rota de pulverização e manter a aplicação do defensivo agrícola na área alvo; e a avaliação da eficácia da pulverização por meio dos dados da deposição do produto pulverizado coletados pela rede de sensores. Para viabilizar a utilização das redes de sensores sem fio no controle da deriva é proposto um protocolo de roteamento de dados que visa garantir a coleta dos dados pelos nós e a entrega para o veículo pulverizador, mesmo sendo ele um avião e se deslocando em alta velocidade. Para demonstrar a viabilidade do sistema proposto, foi desenvolvido um sistema de simulação computacional que considera os aspectos das redes de sensores sem fio e as características do protocolo de roteamento proposto. Os resultados demonstraram sua viabilidade, demonstrando que as redes de sensores sem fio podem ser utilizadas como suporte em um sistema de controle da deriva, incrementando a qualidade da pulverização, reduzindo custos e a contaminação ambiental. / The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is the major cause of money loss, inefficiency in crop disease control, and environmental contamination in the crop spraying process. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination by pesticide drift. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying, especially in aircraft application methods. Three system functionalities are proposed: In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable for continuing with the application. The second case evaluates the wind speed and its direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the vehicle path, the pesticide will be applied only in the appropriate area. The final case involves collecting data samples and analyzing the quality of the spraying operation by evaluating the deposition of pesticide over the crop. This work proposes a new routing data protocol to make possible the use of wireless sensor networks in aerial crop spraying. It ensures that the sensor node data will be delivered to the sink node. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to reduce costs and the duration of the application operation.

A aplicação eficiente de agrotóxicos é um desafio na produção agrícola, mesmo considerando os avanços com a agricultura de precisão. O efeito deriva é o principal responsável pela ineficiência no controle das pragas ou doenças, pelo desperdício de recursos e pela contaminação ambiental. Para minimizar a deriva é essencial conhecer as condições ambientais como vento, temperatura e umidade. Esta pesquisa propõe o uso das redes de sensores sem fio como sistema de monitoramento ambiental e de suporte ao processo de pulverização agrícola, especialmente a pulverização executada por aeronave. São propostas três funcionalidades para o sistema: avaliação das condições ambientais, verificando se as condições estão apropriadas para a pulverização, buscando minimizar a ocorrência da deriva; suporte na definição e manutenção da rota do veículo pulverizador por meio dos dados do vento, de modo a efetuar ajustes na rota de pulverização e manter a aplicação do defensivo agrícola na área alvo; e a avaliação da eficácia da pulverização por meio dos dados da deposição do produto pulverizado coletados pela rede de sensores. Para viabilizar a utilização das redes de sensores sem fio no controle da deriva é proposto um protocolo de roteamento de dados que visa garantir a coleta dos dados pelos nós e a entrega para o veículo pulverizador, mesmo sendo ele um avião e se deslocando em alta velocidade. Para demonstrar a viabilidade do sistema proposto, foi desenvolvido um sistema de simulação computacional que considera os aspectos das redes de sensores sem fio e as características do protocolo de roteamento proposto. Os resultados demonstraram sua viabilidade, demonstrando que as redes de sensores sem fio podem ser utilizadas como suporte em um sistema de controle da deriva, incrementando a qualidade da pulverização, reduzindo custos e a contaminação ambiental. / The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is the major cause of money loss, inefficiency in crop disease control, and environmental contamination in the crop spraying process. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination by pesticide drift. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying, especially in aircraft application methods. Three system functionalities are proposed: In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable for continuing with the application. The second case evaluates the wind speed and its direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the vehicle path, the pesticide will be applied only in the appropriate area. The final case involves collecting data samples and analyzing the quality of the spraying operation by evaluating the deposition of pesticide over the crop. This work proposes a new routing data protocol to make possible the use of wireless sensor networks in aerial crop spraying. It ensures that the sensor node data will be delivered to the sink node. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to reduce costs and the duration of the application operation.