Com o crescimento e o desenvolvimento de aplicações para Redes de Sensores sem Fio (RSSF), os nós-sensores passaram a realizar o tratamento de eventos mais complexos, exigindo um maior desempenho de processamento e flexibilidade do hardware. Estas novas características visam atender os requisitos de diversas aplicações, assim como, apresentarem plataformas customizáveis que possuem somente os recursos necessários para atender estes requisitos. As RSSF, muitas vezes, necessitam de uma arquitetura flexível e que estejam aptas a adaptar-se a alterações de projeto ou do próprio ambiente em que se encontram inserido. A utilização de arquiteturas reconfiguráveis é uma solução que introduz esta flexibilidade e uma grande capacidade de processamento ao nó-sensor. Comparando com as arquiteturas ASICs (Application Specific Integrated Circuit), as arquiteturas reconfiguráveis apresentam um custo reduzido no desenvolvimento de aplicações, visto que a plataforma não fica fixa a somente uma aplicação. A reconfigurabilidade permite um ganho no custo e tempo de projeto, além de possibilitar o desenvolvimento de plataformas genéricas para atender um número maior de aplicações. A proposta destas plataformas é, não apenas oferecer uma plataforma eficiente e flexível, mas também potencializar a aplicação em sistemas mais complexos que necessitem de uma maior capacidade de processamento. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um nó-sensor reconfigurável e customizável para RSSF denominado FemtoNode. O FemtoNode possui em sua plataforma reconfigurável um processador especificado a partir de uma linguagem orientada a objetos Java e um módulo de comunicação sem fio para suportar comunicação entre os nós da rede. A arquitetura proposta foi validada com o estudo de caso de uma rede de sensores heterogênea composta por nós-sensores com plataformas distintas, sendo a análise realizada na presente dissertação. / With the growth and the development of new applications for Wireless Sensor Networks (WSN), sensors nodes are able to handle more complex events that require higher processing performance and hardware flexibility. These new features are intended to meet the requirements of various applications, as well to provide customized platforms that have only the resources needed to meet these requirements. WSNs often need a flexible architecture able to adapt to design and environment changes. The use of reconfigurable architectures is an alternative to bring more flexibility and more processing capability for the sensor-node. Compared with ASICs (Application Specific Integrated Circuit) architectures, which have a high cost in production setup, reconfigurable architectures enable a reduction in these costs because its architecture is not fixed to a single application. Reconfigurability allows a gain in the project costs and time development, and it enables the development of generic platforms to deal with a greater number of applications. Therefore, the proposal target architecture that aims to provide a flexible and efficient platform that require greater processing capacity which support the development of applications. In this work a reconfigurable and customizable sensor-node called FemtoNode is proposed. The FemtoNode has a reconfigurable platform and a wireless module to support applications for WSNs, using an object-oriented language Java as specification language of its architecture. The proposed concepts were validated with a case study of an heterogeneous wireless sensor composed of sensors nodes with different platforms, whose results are described in this work.

Este trabalho analisa as possibilidades de aplicação de redes de sensores sem-fio na agricultura, dentro do contexto da agricultura de precisão. É feita uma revisão bibliográfica genérica sobre redes de sensores sem-fio e específica sobre aplicação em agricultura. Oportunidades para aplicação real de redes de sensores neste ambiente são identificadas e caracterizadas. Uma investigação aprofundada do espaço de projeto de redes de sensores é apresentada. Com base em trabalhos publicados, é feita uma proposta de dimensões de espaço de projeto, como forma de caracterizar diferentes redes. Diversos trabalhos publicados são analisados através das dimensões propostas. Os requisitos para redes para uso agrícola são delineados e caracterizados nas dimensões de projeto. Em um segundo momento, a partir das dimensões propostas, é elaborado um modelo matemático para o funcionamento de redes de sensores. Este modelo permite explorar de forma rápida todas dimensões do espaço de projeto, verificando o impacto global na rede de decisões locais na implementação dos nós. Uma rede experimental foi implementada, sendo caracterizada segundo o modelo e posteriormente testada em condições próximas às reais de uso. Esta rede permitiu a obtenção de dados reais, auxiliou na identificação de oportunidade para uso em agricultura e contribuiu na analise de desempenho do modelo proposto. / This paper analyzes wireless sensor networks application possibilities in precision agriculture. A generic bibliographic review in the domain is done as well as a specific review about applications in agriculture. Real application opportunities in this domain were identified and characterized A deep investigation on wireless sensor networks design space is presented. A proposition of design space dimensions to characterize different networks is made based on published papers. Some previous works are analyzed using the proposed design dimensions. Requirements to the networks targeting agricultural use are delimited and characterized in these design dimensions. In a second moment a mathematical model to wireless sensor networks is proposed based on the design space dimensions. This model allows rapid design space exploration and also the verification of network impact of local node implementation decisions. A WSN was implemented and submitted to application tests. It was characterized according to the proposed model and also tested in conditions similar to the real ones. The experimental WSN allowed real data collection, helped to identified application opportunities in agriculture and contributed to analyze the behavior of the proposed model.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T15:47:51Z No. of bitstreams: 1 talmai_23112007.pdf: 2014669 bytes, checksum: 74c88ceb923d4de499edf32135110c6f (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-21T10:54:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 talmai_23112007.pdf: 2014669 bytes, checksum: 74c88ceb923d4de499edf32135110c6f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T10:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 talmai_23112007.pdf: 2014669 bytes, checksum: 74c88ceb923d4de499edf32135110c6f (MD5) / Uma rede móvel ad-hoc (MANET) é formada por um grupo de dispositivos móveis (também conhecidos como nós) que podem se comunicar diretamente apenas com os nós restritos a área delimitada pelos seus rádio transmissores. Este tipo de rede está impulsionando aplicações inovadoras que combinam a computação móvel, a comunicação sem fio, além de sensores e atuadores especializados. / O processo pelo qual um n´o envia uma mensagem para todos os outros n´os da rede ´e conhecida como difus˜ao (broadcasting). Esta ´e uma primitiva de comunica¸c˜ao fundamental devido `a sua utiliza¸c˜ao na coleta de informa¸c˜oes da rede, no suporte aos algoritmos de endere¸camento e no apoio aos protocolos de roteamento. N˜ao obstante a sua importˆancia em redes MANETs, pouca aten¸c˜ao tem sido dedicada `a satisfa¸c˜ao de requisitos de confiabilidade. Tais requisitos buscam garantir a entrega segura e correta de mensagens enviadas atrav´es desta primitiva. Este trabalho estuda o problema de difus˜ao em redes MANETs. Diversos protocolos foram propostos para esta primitiva e muitos deles suportam bem a mobilidade dos n´os e os problemas de colis˜ao e congestionamento da rede. De fato, pode-se considerar que todos eles s˜ao tolerantes a falhas do tipo fail-stop. Entretanto, quando cen´arios de execu¸c˜ao mais realistas s˜ao considerados, outra classe de falhas – as de omiss˜ao – podem ocorrer. Estas, modelam melhor falhas transientes que incorrem durante a comunica¸c˜ao. Desta forma, neste trabalho, avaliamos o desempenho dos protocolos atrav´es de experimentos de simula¸c˜ao num cen´ario de falhas mais realista, caracterizado por omiss˜ao. Em conclus˜ao, mostramos que boa parte dos protocolos existentes exibem uma queda significativa nas suas taxas de entrega quando colocados nesse cen´ario. Como resultado direto dos estudos conduzidos, um novo mecanismo ´e proposto capaz de aumentar a confiabilidade de protocolos de difus˜ao atrav´es da identifica¸c˜ao dos melhores vizinhos para comunica¸c˜ao. Este mecanismo, al´em de suportar crescimento em escala da rede, ´e capaz de garantir boas taxas de entrega com tempos relativamente baixos, mesmo em ambientes com falhas por omiss˜ao. Resultados de simula¸c˜oes demonstram sua eficácia

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:31:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294386.pdf: 13412819 bytes, checksum: 0d09f0e0ebf93952eac15001d7ae9381 (MD5) / As redes veiculares têm se tornado cada vez mais populares nos últimos anos, onde cada veículo constitui uma rede móvel sem fio. Esse crescimento deve-se ao fato do aumento pela exigência de mobilidade nos grandes centros. O acesso mais fácil à tecnologia tem permitido isso, visto que adquirir um veículo não é mais um ato para poucos. Com o intuito de otimizar o fluxo sem grandes modificações das malhas viárias estudos e inovações surgiram. Neste trabalho foi feita uma proposta de uma arquitetura de comunicação hierárquica com o objetivo de combinar duas tecnologias de grande disseminação no mercado a fim de fornecer suporte a uma grande gama de aplicações de controle de tráfego urbano. Sendo a WiFi, a responsável pela comunicação de curtas distâncias e, a WiMAX, para comunicação de longa distância. Um estudo de caso, chamado SORVES, foi implementado em cima da arquitetura proposta, com o objetivo de monitorar visualmente veículos especiais (ambulâncias, viaturas dos bombeiros, etc.). Essa arquitetura, em sua instância mais simples, é composta dos seguintes elementos: um veículo, um GPS, uma unidade de processamento e um ponto WiFi, um BS e um SS WiMAX e uma câmera PTZ. Pode-se destacar no trabalho 2 contribuições: (1) comunicação WiFi entre veículo e ponto fixo na rodovia sem o estabelecimento de conexão; (2) a movimentação da câmera PTZ somente através da análise da posição enviada pelo veículo / Vehicular networks have become increasingly popular in recent years where every vehicle is a mobile wireless network. This growth is due increasing demand for mobility in cities. The easier access to the technology has allowed it, since buying a car is no longer an act for a few people. So, networks studies and innovations have emerged to optimize the car ow without major changes in the infrastructure of the roads. In this work a proposal is made for a hierarchical communication architecture in order to combine two technologies readily avaliable in the market to provide support for a wide range of applications in urban trafic control. These technologies are WiFi, responsible for communication over short distances, the WiMAX, responsible for communication over long distances. A case study called SORVES, was implemented using this proposed architecture, in order to optically monitor special vehicles (ambulances, vehicles of firefighters, etc.). This architecture, in the simplest case, consists of the following elements: a vehicle, a GPS, a processing unit, a couple of WiFi AP, a BS and SS WiMAX and a camera PTZ. We highlight two contributions in this work: (1) the communication WiFi without establishing of a connection between the vehicle and a fixed point on the road, (2) the PTZ motion of the camera only by analyzing the position sent by the vehicle.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325189.pdf: 3161692 bytes, checksum: d354a87b228c53578f114b0ee9c06e6a (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta tese, é tratado do problema de estimação em Sistemas de Controle Via Rede sem fio. Um dos principais desafios em redes sem fio é a perda de pacote induzida pela rede, pois impactará no desempenho do sistema, podendo causar a sua instabilidade. O filtro de Kalman unscented, é utilizado para tratar o problema de estimação nesta tese, em que as propriedades estatísticas de convergência do filtro de Kalman unscented são analisadas, mostrando a existência de um valor crítico para a chegada de observações em torno do qual a covariância do erro de estimação diverge. Inicialmente, as equações do filtro de Kalman unscented são redefinidas quando o sistema de controle via rede está sujeito a perdas de pacotes, logo em seguida, é apresentado o teorema que mostra a existência de um valor crítico para a taxa de chegada de pacotes, em torno da qual a covariância do erro de estimação diverge. Finalmente, o método proposto é aplicado em um sistema de teleoperação, uma vez que este tipo de sistema utiliza um rede de comunicação para interligar seus componentes, sendo assim, um exemplo de aplicação real de um sistema de controle que utiliza uma rede de comunicação para interligar seus componentes.<br> / Abstract : This thesis, the problem of estimation in a wireless networked control systems is treated. One of themain challenges in wireless networks is packet loss induced by the network as impact on system performance and may cause instability. The unscented Kalman filter, is used to treat the estimation problem in this thesis, where the statistical properties of convergence of the unscented Kalman filter are analyzed, showing the existence of a critical value for the arrival of observations around which the covariance of the estimation error diverges. Initially, the equations of the unscented Kalman filter are redefined to a networked control system with packet losses, for this system is presented the theorem that shows a critical value for the rate of packet loss, around the covariance estimation error diverge. Finally, the proposed method is applied to a teleoperation system, since this type of system uses a communication network for interconnecting components, and thus a real application example of a control system utilizing a communication network to interconnect their components.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: p. 41-43 / Os novos padrões para redes locais sem fio e redes metropolitanas sem fio, como por exemplo os padrões IEEE 802.11 n ( WiFi ) e IEEE 802.16 ( Wimax ) utilizam as técnicas MIMO de maneira a propiciar serviços multimídia com altas taxas de transmissão. O pr / The standards to local wireless network and metropolitan wireless network, such as IEEE 802.11 n ( WiFi ) and IEEE 802.16 ( Wimax ) use MIMO technique to provide high rate multimidia service transmission. The transmission control protocol (TCP) is general

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: p. 73-74 / As redes sem-fio são cada vez mais populares devido ao seu baixo custo, tolerância a falhas, facilidade de instalação e operação. Há três tipos principais: Redes Ad-Hoc, Redes em Malha e Redes de Sensores. Em todas elas a capacidade de se determinar a loc / Wireless Networks are becoming even more popular thanks to its low cost, resilience, easy of deployment and operation. There are three main types: Ad-Hoc, Wireless Mesh Network-WMN and Wireless Sensor Network-WSN. In all of them, the capacity to determine

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2003 / Inclui bibliografias / As companhias de distribuição de energia elétrica no Brasil vêm enfrentando grandes desafios. Atropeladas pela crise de energia pela qual o país passou recentemente e pelas novas regras de atuação decorrentes do processo de privatização, elas estão atualm / The electric energy distribution companies are facing great challenges, especially in Brazil. Run over by the crisis of energy by which the country has recently gone through and because of the new current rules of acting resulting from the privatization p

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Aplicações multimídia, especialmente aplicações em tempo real, se tornarão um importante serviço para redes celulares de terceira geração. É necessário garantir qualidade de serviço (Quality of Service - QoS) para estas aplicações de tempo real. O gerenci / Multimidia Applications, especially real time applications, will become an important service for cellular networks of third generation. It is necessary to guarantee Quality of Service (QoS) for these real time applications. The efficient management resour

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Prover serviços de acesso via enlaces com desempenho comparado à redes cabeadas é essencial para o funturo das redes wireless, principalmente no que tange a acessos à Internet. O protocolo padrão de transporte utilizado pela maioria das aplicações da Inte