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Previous issue date: 2016-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The wildfires caused by human occupation is one of the factors that most contributes to
deforestation of conservation areas, resulting in a number of issues for ecological systems.
Premature fire detection lead to the elimination or minimize the damage that will be caused
by a fire incident. Wireless Sensor Networks (WSNs) has been shown to be a good alternative
for environmental monitoring applications, as they can collect and send the information
in real-time, such as humidity, wind and temperature of various parts of the forest. Due to
problems such as power limitation, communication failure and loss of nodes, the network
topology is constantly changing, requiring mechanisms to achieve self-organization and
fault tolerance. This paper proposes the development of a model and application in selforganizing
and fault-tolerant WSNs for fire detection in conservation areas. To achieve
self-organization and fault tolerance is encouraged local interactions between neighboring
nodes that monitor the same region and the coordination of tasks, through a supervisor node,
equipped with a framework for developing fault-tolerant applications based on components.
Using a component redundancy technique with adaptive approach, the fire detection solution
was implemented. Each component, ie, different implementations of the same specification,
it is loaded and unloaded from runtime memory while the node assumes the role
of coordinator. The results are stored and after execution of all components is achieved a
consensus. For analysis and validation of the model and the application was simulated to 60
events in the sensor network in a real scenario, using the Sinalgo simulator. The results were
classified as True (partial or absolute) or False (partial or absolute). In 45% of consensus
identified a possible fault in the application and in only 35% there was absolute consensus. / Os incêndios causados pela ocupação humana é um dos fatores que mais contribui para o
desmatamento das áreas de preservação ambiental, acarretando uma série de problemas aos
sistemas ecológicos. A detecção precoce do fogo visa eliminar ou minimizar o dano que
será causado por um incidente de fogo. Redes de Sensores sem Fio (RSSFs) tem se mostrado
uma boa alternativa para aplicacões de monitoramento ambiental, visto que podem
coletar e enviar informações em tempo real, como umidade, vento e temperatura de vários
pontos da floresta. Devido a problemas como limitação de energia, falha na comunicacão
e perda de n´os sensores, a topologia da rede muda constantemente, exigindo mecanismos
que permitem alcançar a auto-organização e a tolerância a falhas. Este trabalho propõe o
desenvolvimento de um modelo e uma aplicação em RSSFs auto-organizável e tolerante a
falhas para detecção de fogo em áreas de preservação. Para alcançar a auto-organização e a
tolerância a falhas incentiva-se as interações locais entre n´os vizinhos que monitoram uma
mesma região e a coordenacão de tarefas, por meio de um nó coordenador equipado com um
framework para desenvolvimento de aplicações tolerante a falhas baseado em componentes.
Utilizando uma técnica de redundância de componentes com abordagem adaptativa,
a solucão de detecção de fogo foi implementada. Cada componente, ou seja, diferentes
implementações de uma mesma especificação, ´e carregado e descarregado da memória em
tempo de execucão enquanto o nó assume o papel de coordenador. Os resultados são armazenados
e após execução de todos componentes é obtido um consenso. Para análise e validação do modelo e da aplicação simulou-se 60 eventos na rede de sensores em um
cenário real, utilizando o simulador Sinalgo. Os resultados foram classificados como Verdadeiros
(parcial ou total) ou Falsos (parcial ou total). Em 45% dos consensos identificou-se
uma possível falha na aplicação e somente em 35% houve um consenso total.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8296 |
| Date | 30 August 2016 |
| Creators | Giuntini, Felipe Taliar |
| Contributors | Beder, Delano Medeiros |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação, UFSCar |
| 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 UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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