Análise de desempenho de uma rede de sensores sem fio baseado no padrão ZigBee/IEEE 802.15.4.

• Main Author: Beingolea Garay, Jorge Rodolfo
• Publication Date: 2007
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-08012008-113638/
• topic: Avaliação de desempenho (Arquitetura); Dispositivos eletrônicos; Electronic devices; Energia; Energy; Networks; Performance; Redes de computadores; Wireless; Wireless

As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) caracterizam-se por suas limitações computacionais e escassos recursos de energia, que limitam seu desempenho em determinados ambientes. O padrão ZigBee, baseado nas especificações da norma IEEE 802.15.4, constitui uma alternativa de solução às limitações existentes. Entre seus objetivos o padrão aumenta a autonomia dos nós sensores e proporciona confiabilidade em transmissões de baixa velocidade através de técnicas eficientes de gerenciamento de recursos. Embora o padrão ZigBee/802.15.4 seja em teoria a melhor opção para o desenvolvimento de novas tecnologias de nós sensores, faz-se necessário uma avaliação das diferentes características do padrão e seu comportamento em RSSF. Especificamente a avaliação é realizada nas primeiras três camadas: Física, de Enlace e de Rede. Embora vários estudos sobre o padrão tenham sido realizados, a maioria baseada em simulações ou análise matemática. Faz-se necessária, a realização de experimentos em ambientes reais (Internos e Externos) que possam permitir a obtenção de resultados que auxiliem no desenvolvimento de novos hardwares e aplicações para as novas RSSF baseadas no padrão ZigBee. Na realização dos experimentos consideramos cenários Internos e Externos, foram avaliadas as características que as RSSFs ZigBee/802.15.4 apresentam nestes ambientes de avaliação. Nos experimentos realizados se incluem a aplicação dos modelos Beacon- Enabled e Beacon-Disabled propostos pelo 802.15.4 e adotados pelo padrão ZigBee. O trabalho também apresenta resultados de alcance de sinal de um nó sensor para os dois cenários de avaliação, o qual inclui as distâncias máximas de separação dos nós na rede com o objetivo de atingir maiores áreas de cobertura. Ao mesmo tempo é realizada uma análise das topologias malha, estrela e seu impacto nos diferentes ambientes de avaliação. Finalmente é implementada uma ferramenta para medir o impacto no consumo de energia do nó nos diferentes eventos de comunicação.