Sistema cognitivo com tomada de decisão baseada em Lógica Fuzzy para aplicação em ambientes de redes de sensores sem fio com múltiplos saltos.

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Wagner, Marcel Stefan
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adaptive system; Cognição; Cognition; Cognitive networks; Controle adaptativo; Fuzzy Logic; Lógica Fuzzy; Redes cognitivas; Wireless
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-07022017-111104/

Esta Tese estuda a implementação de um novo mecanismo de análise e atuação em Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) com múltiplos saltos baseado em características de cognição aplicadas aos nós que compõem a rede. Para tanto, é proposto um algoritmo de detecção de variabilidade dos nós sensores, envolvendo movimentação do nó, alcance do sinal da antena do sensor, quantidade de nós que fazem parte da rede e o número de conexões possíveis com nós vizinhos. Além do algoritmo de detecção de variabilidade, propõe-se um sistema multilayer denominado Adaptive Cognitive System (ACS) com base na arquitetura de Cognitive Networks (CN), que abrange: coleta, tratamento e tomada de decisão. O tratamento se refere à parte cognitiva do sistema, contemplando a criação do Cognitive Processor Module (CPMod), que por sua vez, abrange a semântica da rede, aplicação de Lógica Fuzzy e interação com um simulador de Wireless Sensor Networks (WSN) e a tomada de decisão é realizada pelo CPMod com base no resultado de análises executadas em rounds e histórico da rede com o uso de funções de pertinência de fuzzificação e defuzzificação, regras Fuzzy e inferência sobre informações coletadas da rede. Observou-se com os testes realizados na rede, utilizando-se o algoritmo de detecção, que a variabilidade dos nós sensores afeta diretamente o desempenho da rede, devido à necessidade de reestabelecimento de links e rotas entre os nós. Através de testes realizados via software na WSN, identificou-se que com o uso do ACS houve melhora significativa no desempenho em relação ao atraso fim-a-fim, latência, quantidade de pacotes descartados e de energia consumida pelos nós na rede. O ACS demonstrou potencial para a solução de problemas relacionados com as métricas destacadas, realizando ajustes em múltiplas camadas de rede do padrão IEEE 802.15.4 para até 200 nós na rede.