Smart Sustainability: Aplicações das

Redes ad hoc Móveis (MANETs)

Elmano Ramalho Cavalcanti IFPE - Garanhuns

elmano.cavalcanti@garanhuns.ifpe.edu.br

Garanhuns, PE | 16 e 17 de setembro de 2014

Minicurso

Agenda

1. MANET

2. VANET

3. WSN / RSSF

4. Projetos

Minicurso 3 Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad

hoc Móveis (MANETs)

1. Redes ad hoc móveis (MANETs)

Multi-saltos

Mobilidade

2. VANET

• Rede ad hoc veicular

• ITS

• Comunicação

– V2V

– V2I/I2V

• IEEE 802.11p (WAVE)

• IEEE 1609

2. VANET

• Aplicações:

– Segurança

– Distribuição de conteúdo (P2P)

– Atualização de softwares

– Transmissão de vídeos

– Monitoramento das condições das ruas

– Monitoramento ambiental

Smart Sustainability: VANET

• Monitoramento do ar em tempo real

• Pesquisa na Rutgers University (2013)

• Sensores embarcados em veículos

– Dentro do veículo: PSD

– Fora do veículo: MSB

Caixa de sensoriamento externa

• Microcontrolador Arduino Mega128

• Modem 3G/GPRS • Receptor GPS • Sensor de poeira • Sensor de CO.

Dispositivo de sensoriamento pessoal

CO, temp., hum.,

luz e pressão

1536 bytes/min

Comunicação com smartphone

Cenário de teste PSD MSB

Resultados

Concentração de CO na estrada Turnpike, em Nova Jersey (EUA)

3. WSN (RSSF)

• Rede de Sensores Sem Fio

• Fatores geradores:

– Microprocessadores

– Sistemas eletro-mecânicos

– Comunicação sem fio

• Controle e monitoramento

3. RSSF

• Características: – Conjunto de ‘nós’ autônomos

– Auto-organização

– Processamento, sensoriamento

e comunicação

– Transmissão multi-saltos

– Topologia modificável

– Limitação de recursos

3. RSSF

• Funcionamento básico

3. RSSF

Estabelecimento

Manutenção

Sensoriamento

Processamento

Comunicação

Ciclo de vida da redes de sensores

3. RSSF

Estabelecimento • Configuração da rede • Instalação de recursos • Topologia e localização

3. RSSF

Manutenção • Preventiva • Reativa • Corretiva • Adaptativa

3. RSSF

Processamento

• Compressão • Filtragem • Agregação • Correlação

3. RSSF

Comunicação

• Sem fio • Segurança • Interferências • Conectividade

intermitente

3. RSSF

3. RSSF

• Aplicações [infográfico da Libelium]:

– Militar

– Produção industrial

– Distribuição de energia, água e gás

– Agricultura de precisão

– Saúde: monitorar pacientes

– Controle e monitoramento ambiental

4. Projetos

4.1 Elm monitoring network

• Sistema de monitoramento multisensor

• Temperatura, humidade, COVs, etc.

• Detectores de gás e partículas

• Baixo consumo de energia

• Baixa manutenção

• Periodicidade: 20 s

• Tempo real

4.2 MAQUMON

• Mobile Air Quality Monitoring Network

• Universidade Vanderbilt

• Sensores “móveis”

– Embarcados em veículos

Arquitetura do sensor

4.3 CSIRO Sensornets

• Agência de pesquisa científica da Austrália

Desenvolver sistemas que possam ser usados por cientistas e especialistas para compreender melhor o meio ambiente em que vivemos.

• Duas implantações:

– Fazenda Kirby

– Yass

4.3 CSIRO Sensornets

• Fazenda Kirby

• Universidade da Nova Inglaterra (New England)

• 100 estações de monitoramento:

– Temperatura e umidade do solo

– Condutividade elétrica do solo

– Temperatura do ar

• Yass

4.4 Sensorscope

• École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL): Instituto Federal de Tecnologia da Suíca

• Várias implantações realizadas (2006 a 2008):

– Campus EPFL: micrometeorologia e transporte atmosférico

– Rio Boiron de Morges: recuperação da qualidade ecológica

– Grande São Bernardo (passo de montanha)

– Alpes suíços

– Downloads

9:00h 12:00h

13:00h 14:00h

4.4 Sensorscope

• Sensores usados:

– Humidade e temperatura atmosférica

– Temperatura da superfície

– Radiação solar

– Velocidade e direção do vento

– Precipitação

– Conteúdo da água do solo

4.5 Cambridge Mobile Urban Sensing

• Departamentos de Computação e Química

• Monitoramento da poluição atmosférica

• Diversidade de sensores

• Vídeo

– Pedestre usando sensor de NO2

– Sensor Bluetooth Smartphone GPRS SGBD

4.6 Redes de Sensores Aquáticas

• Comunicação acústica (alta latência)

• Monitoramento 4D (espaço e tempo)

• Consumo de energia

• Preço dos sensores

4.6 Redes de Sensores Aquáticas

• Monitoramento da qualidade da água

– Derrames de petróleo

– Descarga de navios

– Acidentes em navios e plataformas

– Morte da vida aquática

• Sensores de detecção

– Oxigênio, temperatura, pH, turbidez

5 Conclusões

• Expansão e barateamento de sensores + padrões de transmissão => difusão de tecnologia para RSSF

• Soluções com ou sem infraestrutura (ou híbridas)

• Computação ubíqua

• Cidades inteligentes