Implementação e avaliação de uma rede Wi-SUN FAN para aplicações em redes inteligentes de energia

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Carlos Afonso, Leonardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Interconexão em rede (Telecomunicações); Internet das coisas; Redes inteligentes de energia
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/202371

O uso de redes elétricas inteligentes tem mostrado vantagens econômicas e operacionais nas regiões em que o modelo foi aplicado. Entretanto, sua implementação esbarra em um alto custo de manutenção e expansão, já que muitas tecnologias utilizadas neste setor não são interoperáveis por serem baseadas em protocolos proprietários. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo analisar a viabilidade do uso de uma rede wireless baseada em padrões abertos chamada Wi-SUN com perfil FAN para aplicações de AMI (Advanced Metering Infrastructure), através da análise de métricas de rede. Os capítulos abordam de forma sistemática os protocolos que compõe o Wi-SUN FAN, mostrando suas particularidades e configurações para a regulamentação brasileira de rádiofrequência. Uma análise teórica do perfil, bem como três experimentos práticos, foram apresentados mostrando o desempenho da rede em relação à latência; confiabilidade de entrega de dados e throughput. No primeiro experimento, dispositivos enviaram periodicamente dados de tamanhos variáveis para o roteador de borda alterando parâmetros da rede como modo de uso dos canais (Frequency Hopping ou canal fixo), modo de transmissão e topologia. Nele, a periodicidade de envio de pacotes de seis roteadores foi variada a fim de se determinar o menor valor, ao qual as métricas de confiabilidade e latência atendem aplicações de AMI. Um segundo experimento foi desenvolvido para verificar a influência do número de saltos (Hops) no throughput máximo e na latência, a fim de analisar a viabilidade de aplicações que necessitam de alto volume de dados como o FOTA (Firmware over the air). Por último, também foram analisadas a confiabilidade e latência da rede, em função das interferências na faixa ISM de 915MHz, buscando-se determinar a robustez da rede em ambientes com muita interferência de RF. Os resultados demonstraram a viabilidade da rede Wi-SUN perfil FAN para as aplicações de AMI e apresentou uma correlação entre os parâmetros da rede com as métricas, permitindo que gestores, engenheiros e técnicos tomem decisões assertivas na aplicação dessa rede em AMI.