Redes tolerantes a atrasos e desconexões - Conceito e aplicações

1

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia

Redes Tolerantes a Atrasos e Desconexões (DTNs)

Conceito e Pesquisa

Prof. Me. João Batista Pinto Neto (J.B.)

2

Roteiro

• Conceituando DTN• O início: O Projeto Regatão• Experimentos de Campo• Ferramentas de apoio à Pesquisa• ExtremeCom 2011• MPVC - Modelo de Previsão de Volume de Contato• ISCC 2012• MPVC Adaptativo• ISCC 2013• Considerações finais

3

DTN

Delay Tolerant

Tolerante a Atrasos

Disruption Tolerant

Tolerante a Desconexões

Fonte: http://imagensefotografiasde.blogspot.com.br/

RedeNetwork

4

Video – DTN - NASA

5

InfraestruturaEscola

RioJuruá

6

DTN?

Correio EletrônicoINCLUSÃO

DIGITAL WEB

7

Implementação de Correio EletrônicoUsando DTN

Servidor de Correio

Roteador Sem Fio

(Nó DTN)

EscolaSanta Maria

Barco(nó DTN)

Mensagens

Carauari(Gateway)

Mensagens

8

Implementação de WEBUsando DTN

Barco(nó DTN)

<= Requisição de página=> Entrega de página

Carauari(Gateway)

<= Requisição de página=> Entrega de página

Roteador Sem Fio

(Nó DTN)

EscolaSanta Maria

Servidor ProxyCache

9

PROJETOREGATÃO

Fonte: J. Clèment, 2008

Projeto de iniciativa do Grupo de Redes de Computadores e Multimídia da Universidade Federal do Amazonas cujo objetivo inicial foi a inclusão digital dos alunos das escolas ribeirinhas do vale do rio Juruá /Amazonas

DTN

10

PROJETO REGATÃOTopologia

11

Uma Alternativa para transmissão de dados na

Região Amazônia

Artigo curto submetido e aceito no Workshop ExtremeCom 2010

realizado em Dharamsala - India

1212

Uma Alternativa para transmissão de dados na

Região Amazônia

Artigo curto submetido e aceito no Workshop ExtremeCom 2010

realizado em Dharamsala - India

Infelizmente não foi publicado na ACM por falta de “din din” para enviar um autor para

defender o artigo

13

Processo de Envio de Mensagens em DTN

Agregado(Bundle)

14

Processo de transferência de dados em um contato

15

Experimentos de CampoMedições de Potência versus Distância

Metodologia

• Fixar um roteador e realizar medições de potência recebida em outro posicionado em passos de 20m.

• Distância final 160m

16

Experimentos de CampoMedições de Vazão versus Distância

Metodologia

• Fixar um roteador e realizar medições da quantidade de agregados de 1MB recebida em outro posicionado em passos de 20m, durante 20s

• Distância final 160m

17

Experimentos de CampoModelo de Conectividade

18

Fazenda Experimental da UFAM(Situada a 40 km de Manaus)

20 m 40 m60 m 80 m100 m 120 m140 m

160 m

19

Experimentos de CampoIntervalo de Confiança

20

-48 106 611,8 42,63898

-45 95 587,7 38,22957

-47 110 510,9 44,19957

-47 112 666,4 45,06031

-48 131 123,5 52,44824

-47 100 192,3 40,07512

-47 106 3,7 42,40145

-47 124 57,3 49,62238

-48 113 554 45,41641

-48 113 290,2 45,31336

-48 126 583,2 50,62781

-49 121 332 48,52969

-48 110 693,8 44,27102

-48 144 793,2 57,90984

-48 119 142,6 47,6557

-45 123 601,8 49,43508

-47 141 190,2 56,4743

-47 118 649,7 47,45379

-48 130 115,9 52,04527

-47 104 323,7 41,72645

-47 123 174,6 49,2682

-47 120 562,8 48,21984

-48 109 755,5 43,89512

-48 122 424,1 48,96566

-48 124 681,7 49,86629

-49 106 671 42,66211

-48 116 180,4 46,47047

-48 131 76,1 52,42973

-45 119 689,1 47,86918

-47 115 375,2 46,14656

-52 129 422,6 51,76508

-53 130 154,7 52,06043

-51 122 879,9 49,14371

-53 113 508,9 45,39879

-51 126 544,2 50,61258

-53 122 895,6 49,14984

-52 128 681 51,46602

-52 104 369,6 41,74438

-53 128 194,2 51,27586

-53 128 661,8 51,45852

-53 105 443,9 42,1734

-52 119 696 47,87188

-53 129 407,4 51,75914

-51 118 904,1 47,55316

-53 108 168,8 43,26594

-51 115 348,4 46,13609

-53 117 592,2 47,03133

-52 137 5621,2 56,99578

-52 130 879,7 52,34363

-53 132 92,7 52,83621

-53 109 693 43,8707

-53 124 30,3 49,61184

-53 122 498,8 48,99484

-53 125 424,3 50,16574

-53 113 631,1 45,44652

-52 111 881,5 44,74434

-53 113 934,8 45,56516

-51 114 347,2 45,73563

-53 127 231,2 50,89031

-52 105 230,7 42,09012

-58 111 673,7 44,66316

-54 136 380,3 54,54855

-58 123 589,1 49,43012

-56 116 772,2 46,70164

-56 104 672,2 41,86258

-56 119 622,5 47,84316

-57 109 875,9 43,94215

-58 112 692,9 45,07066

-54 122 306,4 48,91969

-58 140 116 56,04531

-56 114 877,4 45,94273

-56 114 484,3 45,78918

-56 114 899,6 45,95141

-57 112 677,2 45,06453

-58 115 566,2 46,22117

-54 103 331,4 41,32945

-58 99 151,2 39,65906

-56 118 644,8 47,45188

-56 116 464 46,58125

-56 109 517,2 43,80203

-57 118 305,2 47,31922

-58 129 973 51,98008

-54 113 202,7 45,27918

-58 118 878,3 47,54309

-56 116 749,1 46,69262

-56 108 93,5 43,23652

-56 108 521,7 43,40379

-57 122 652,3 49,0548

-56 128 921,4 51,55992

-56 119 185,5 47,67246

...

-66 41 14,5 16,40566

-66 39 367,9 15,74371

-66 41 857,4 16,73492

-74 34 521,7 13,80379

-67 40 135,9 16,05309

-67 40 351,4 16,13727

-68 45 503 18,19648

-66 43 105,5 17,24121

-66 41 595,5 16,63262

-66 41 705,7 16,67566

-74 41 302,6 16,5182

-66 38 590,7 15,43074

-66 33 43,4 13,21695

-66 42 97,5 16,83809

-74 23 649,9 9,453867

-67 25 703,1 10,27465

-67 35 480 14,1875

-68 34 147,8 13,65773

-66 42 291,5 16,91387

-66 23 347,3 9,335664

-66 33 904 13,55313

-66 40 38,4 16,015

-74 40 89,4 16,03492

-66 35 99,9 14,03902

-66 42 787,9 17,10777

-66 38 113 15,24414

-74 36 795,9 14,7109

-67 39 794,9 15,91051

-67 36 149,5 14,4584

-68 39 642,7 15,85105

20 m 40 m 60 m 160 mRSSI Agregados Vazão RSSI Agregados Vazão RSSI Agregados Vazão RSSI Agregados Vazão

21

Ferramenta para Tratamento Estatístico de Dados Gerados em Experimentos

R Graphics

http://www.r-project.org/

24

R GraphicsDocumentação (Manuais)

25

Livros

26

E Finalmente...O gráfico dos dados usando o R

27

Análise Comparativa Equação de Friis X Medições

28

Argumentos para explicar as discrepâncias

A tecnologia MIMO, presente nos roteadores usados no experimento, através da agregação de fluxos espaciais, soma as componentes do sinal de radiofrequência refletidas no solo que chegam ao receptor, aumentado o RSSI e a Vazão Útil. A reflexão difusa associada a este fenômeno, explica as discrepâncias observadas nas medições correspondentes às distâncias de 80 e 120 metros.

29

Experimentos Via de Acesso UFAM

20 m

40 m 60 m80 m 100 m120 m 140 m160 m

30

Experimentos Via de Acesso UFAMGráfico dos dados usando o R

31

Aplicação de Regressão Não-Linear para obter a Equação do Volume de

Contato

32

Equação Final do Volume de Contato

Volume de Contato em função do Raio da área de cobertura

33

Equação Final do Volume de Contato

Volume de Contato em função da Velocidade

34

Ferramenta para Elaboração de Documentos Científicos

35

\documentclass{article}\usepackage{amsmath}\usepackage{mathptmx\usepackage{graphicx} \usepackage{url} \usepackage[a4paper,margin=2cm]{geometry}\usepackage{natbib}\bibpunct{(}{)}{;}{a}{,}{,}\usepackage{textcomp}\newcommand*{\micro}{\textmu}\usepackage{xspace}\providecommand*{\latex}{\LaTeX\xspace}

\begin{document}\author{Stephen J. Eglen\\ Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics\\ University of Cambridge\\ Wilberforce Road\\ Cambridge CB3 0WA U.K.}\date{\today}\title{A short example of how to use \latex for scientific reports}\maketitle

\begin{abstract} The purpose of this short document is to provide a brief overview of the facilities that \latex offers for formatting scientific reports. Furthermore, the source files for regenerating this report are freely available so that users can easily start writing their own reports using \latex.\end{abstract}

\section{Introduction}

\latex is a typesetting program; given an input file with formattinginstructions (e.g intro.tex), the program will create your document

36

http://www.miktex.org/download

37

http://www.winedt.com/download.html

38

Avaliando o Volume de Contato em Redes

Tolerantes a Atrasos e Desconexões

Artigo Completo submetido e aceito na 3rd

Extreme Conference on Communication

ExtremeCom 2011 realizado em

Manaus - Brasil

Publicado na ACMhttp://dl.acm.org/

citation.cfm?id=2414396ISBN: 978-1-4503-1079-6

doi>10.1145/2414393.2414396

ExtremeCom 2011Reserva do Tupé - Manaus

Base

Gateway

Proxy

ExtremeCom 2011Rio Negro

ExtremeCom 2011Reserva do Tupé - Vila São João

ExtremeCom 2011 Reserva do Tupé - Vila São João

45

Um Modelo para Previsão do Volume de Contato em DTN

(Validação)

• Medições de Volume de contato• Reserva do Tupé Vila Julião• Pista Norte UFAM

46

Medições do Volume de ContatoReserva do Tupé - Vila Julião

47


Roteador

48


Torre

49


50


Número de Replicações: 4

51

Medições do Volume de ContatoPista Norte UFAM

52


53


Nó Fixo

Área de Cobertura

54


Comparativo de Medições do Volume de Contato

55

Aplicação do Algoritmo do Modelo de Previsão do Volume de Contato em DTN

Resultados

Número de Replicações: 20

56

Um Modelo para Predição do Volume de Contato em Redes Tolerantes a Atrasos

e Desconexões

Artigo Completo submetido e aceito no 17º IEEE Symposium

On Computers And Communications 2012

realizado em Capadócia - Turquia

Publicado na IEEEhttp://ieeexplore.ieee.org/

xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6249293

ISBN: 978-1-4673-2712-1 doi>10.1109/ISCC.2012.6249293

57

Extensão do Trabalho Realizado por Mestrandos do Grupo de Redes de Computadores e Multimídia

Aplicação do Modelo de Previsão do Volume de Contato em DTN usando Smartphones

58

Predição Adaptativa do Volume de Contato em

Redes Tolerantes a Atrasos

Artigo Completo submetido e aceito no 18º IEEE Symposium

On Computers And Communications 2013

realizado em Split - Croácia

Publicado na IEEEhttp://ieeexplore.ieee.org/

xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6754975

doi>10.1109/ISCC.2013.6754975

59

Defesa do Artigo no 18º IEEE Symposium On Computers And Communications 2013 realizado em

Split - Croácia

60

Trabalhos Futuros

• Redes Oportunistas• Disseminação de Mensagens• Redes Veiculares

61

Estudante do IFCE, Eduardo Morais Silva criou a telha eólica, capaz de proteger e gerar energia. A invenção, chamada de Telha Eólica, está em processo de obtenção de patente no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI). http://redeglobo.globo.com/como-sera/noticia/2014/09/telha-eolica-criada-por-estudante-protege-e-capta-energia-do-vento.html

Todo aluno do IFRO é um pesquisador em potencial

62

Pela atenção e paciência!

[email protected]

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