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Previous issue date: 2015 / Wireless Sensors Network (WSN) based systems, are traditionally used to monitor events in places with limited human access. A WSN is formed by a group of devices called sensors node, each responsible for transporting monitored data to a certain destination and performing other programmed tasks in order to comply with further objectives of the proposed system. Since power consumption is one of the main challenges associated to the use of WSNs, techniques to minimize such energy consumption of a complete WSN or even in one sensor node, have been object of extended research. Maximizing the lifetime of the network can be obtained throughout better data package management or by reducing the adopted transmission power, for example. It is important to note that this optimization is limited by the process delay of the sensor node itself, as well as by interference causing an increased error rate, which itself affects the data packet transmission between source and destination. In this context, this work proposes a technique able to stimulate individually tailored behavioral changes regarding the data packets analysis and the consumption energy thought certain transmission path in each sensor node. It called Path Energy Control Technique (PECT).In more details, the PECT is based on the adjustment of the power transmission from on the analysis of the Received Signal Strength Indicator (RSSI) and a quality metric is assigned to paths, where the data packets flow between nodes. This metric is calculate from the efficiency in the data packet’s reception, from the disturbance in the path, as well as the data packet sending frequency due the number of sensors nodes for the specific neighborhood. It should be mention the PECT technique will be represented by a algorithm to be development in this work which will be implemented at application level, guarantying portability, independent from the hardware used for the WSN. In addition, the PECT is able to manage the data transmission frequency and to support different network topologies, including multipath topologies. Finally, the PECT technique is validated through simulations and the results were obtained from the evaluation of the efficiency. The techniques’ robustness is analyzed and compared with other techniques from literature. / Sistemas baseados em Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) são tradicionalmente utilizados para monitorar eventos em áreas onde o acesso é limitado. Uma RSSF é formada por um conjunto de dispositivos chamados de nodos sensores, os quais têm a missão de transportar os dados monitorados para um determinado destino e executar as tarefas programadas para cumprir com os objetivos do sistema proposto. Técnicas que visam minimizar o consumo de energia de RSSF ou até mesmo de apenas um nodo sensor vêm sendo objeto de várias pesquisas, uma vez que a energia representa um dos desafios relacionados ao uso de RSSF. A maximização da vida útil da rede pode ser obtida a partir de uma melhor gestão dos pacotes de dados ou até mesmo a partir da redução da potência de transmissão adotada, por exemplo. Note que essa maximização é limitada no momento em que se observa um aumento da taxa de erros em função da interferência que, por sua vez, afeta a transmissão dos pacotes de dados entre a origem e o destino, bem como em função do próprio atraso do processamento no nodo sensor. Neste contexto, o presente trabalho propõe uma técnica capaz de modificar individualmente o comportamento de cada nodo sensor a partir da análise dos pacotes de dados e da energia consumida por um determinado caminho de transmissão Path Energy Control Technique (PECT).Em mais detalhes, a técnica baseia-se no ajuste da potência de transmissão a partir da análise do Received Signal Strength Indicator (RSSI) e de uma métrica de qualidade que será atribuída ao caminho que os dados trafegam na rede entre os nodos. Essa métrica é calculada a partir da eficiência da recepção dos pacotes, da perturbação no caminho dos dados e da frequência de envio dos pacotes de dados em função do número de nodos sensores da vizinhança. Convém mencionar que a PECT foi representada por um algoritmo a ser desenvolvido, e poderá ser implementada no nível de aplicação, o que, por sua vez, garante a portabilidade e o uso independente do hardware que está sendo utilizado para a RSSF. Além disso, a PECT é capaz de gerenciar a frequência de envio de dados e de suportar diferentes topologias de redes, incluindo as topologias de multipath. Finalmente, a técnica será validada através de simulações, e os resultados obtidos na avaliação da eficiência e da robustez da mesma, serão analisados e comparados com outras técnicas presentes na literatura.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_PUC_RS:oai:meriva.pucrs.br:10923/7638 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Tubiello Neto, Francesco |
| Contributors | Bolzani, Leticia Maria Veiras |
| Publisher | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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