Minimização do consumo de energia por bit para sistemas de controle em rede sem fio com abordagem de tempo de permanência

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Rafaela Scaciota Simões da
• Orientador(a): Brante, Glauber Gomes de Oliveira
• Banca de defesa: Brante, Glauber Gomes de Oliveira, Souza, Richard Demo, Rebelatto, João Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas de comunicação sem fio; Energia elétrica - Consumo; Software de comunicação; Sistema de controle digital; Engenharia elétrica; Wireless communication systems; Electric power consumption; Communication software; Digital control systems; Electric engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3460

Os sistemas de controle em rede sem fio são uma classe de sistemas em que a comunicação entre sensores, atuadores e controladores ocorre por meio de uma banda compartilhada. Este tipo de sistema tem uma ampla área de aplicação, uma vez que pode ser incorporado em situações onde o espaço é limitado e quando a redução de custos de implementação é necessária. Além disso, os sistemas de controle sem fio têm ampla aplicação dentro das comunicações entre máquinas, parte fundamental dos sistemas 5G. Neste contexto, é de fundamental importância garantir a estabilidade do sistema controle, ao mesmo tempo que o processo de transmissão deve ocorre no menor tempo possível. Ainda, devido às restrições de tamanho e custo desses sistemas, é comum que os sistemas de controle sem fio sejam alimentados por baterias. Portanto, a energia total consumida pelo sistema deve ser levada em conta. Portanto, este trabalho foca na minimização da energia consumida por bit transmitindo, com a restrição de que a estabilidade do sistema de controle deve ser garantida. Utilizando o método do tempo de permanência, que é condição suficiente para obter estabilidade no sistema, foi possível, através da otimização da probabilidade de outage, minimizar o consumo de energia por bit. Concluímos que a distância entre o transmissor e o receptor interfere diretamente no consumo de energia por bit do sistema, tendo em vista que a potência de transmissão depende da distância entre o transmissor e o receptor. Por fim, foi possível obter uma expressão fechada que relaciona a probabilidade de outage máxima que o sistema pode operar com a estabilidade do sistema de controle.