Projeto Liowsn Sistema Operacional RSSF

Departamento de Computação - DC
Bacharelado em Ciência da Computação - UFPI

Projeto Liowsn: Um sistema operacional para
estudos com simulações de RSSF.

Marllus de Melo Lustosa


Sumário:
1. O que é uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF)
1.1. Estrutura de um RSSF
1.2. Por que estudar esse tema?
1.3. Características essenciais
2. Avaliação de desempenho em RSSF
2.1. Simulação
2.2. Por que simular em RSSF?
2.3. Dificuldades
3. Projeto Liowsn = Linux for Works with WSN
3.1. Objetivos
3.2. Metodologia de execução
3.3. Simuladores na literatura
3.4. Arquitetura
3.5. Projeto Liowsn em funcionamento
3.6. Resultados
4. Trabalhos futuros
5. Colaboradores


1. O que é uma Rede de Sensores Sem Fio?
Alguns pesquisadores têm mostrado ser possível
integrar
sensores
(acústicos, infravermelho, câmera, temperatura, calor, sí
smico, etc), comunicação e fonte de alimentação em
dispositivos miniaturizados usando apenas tecnologia
de circuitos digitais, comunicação sem fio e sistemas
micro-eletromecânicos, de maneira a fundar uma nova
tecnologia na área de redes ad hoc que tem sido
chamada de WSN (Wireless Sensor Networks - Rede de
Sensores Sem Fio) [Estrin99] ou sistemas Smart Dust
[Kahn99]. A ideia é tirar proveito de dispositivos tão
pequenos e baratos que possam ser usados em tão
larga escala que viabilizem aplicações até então


1. O que é uma Rede de Sensores Sem Fio?
- Objetivo

de

monitorar

algum

fenômeno.

- Composta por três partes: o sensor, o fenômeno e o
observador.
- Sensor: Monitora o fenômeno que esta sendo analisado.
- Fenômeno: Grandeza analógica.
- Observador: Usuário final que estuda o fenômeno.
- Aplicação em locais de difícil acesso.



1.1. Estrutura de uma RSSF

Sink

Observador


1.3. Por que estudar esse tema?



1.4. Características essenciais
- Alteração na topologia de rede pelas condições dinâmicas do
ambiente e pelas possíveis falhas dos sensores.

- Limitação do sensor em processamento, memória e energia.
- Uso de comunicação broadcast, podendo haver colisões e
congestionamentos.
- Uso do meio sem fio (wireless), com considerável taxa de erro.



2. Avaliação de desempenho em RSSF

Modelagem analítica

Medição real

Simulação


2.1. Simulação
“A simulação é um processo de projetar um modelo
computacional de um sistema real e conduzir experimentos
com este modelo com o propósito de entender seu
comportamento e/ou avaliar estratégias para sua operação”
Pegden (1990)



2.2. Por que simular em RSSF?
- Possibilita a modelagem de fontes de tráfego.
- Facilita a implementação do projeto, além de poder comparar
modelos
de
protocolos
a
serem
utilizados.

- Possibilita a análise de desempenho
parâmetros e tempos de observação.

com

diferentes

- Média de pacotes recebidos/enviados pelos sensores.
- A energia consumida na rede, em determinado intervalo de
tempo.
- Tempo de vida dos nós sensores.


2.3. Dificuldades encontradas
- Ambiente GNU/Linux – Terminal. [Nabble][The Mail Archive]
- Dificuldades na instalação dos programas (dependências).
- Dificuldade na implantação de módulos para RSSF (NS-2).
- Falta de corpo técnico para configuração e manutenção.

- Falta de atualização das ferramentas, por parte dos seus
desenvolvedores.



3. Projeto Liowsn = Linux for Works with WSN
Propor um sistema operacional remasterizado para trabalhos
com simulações de redes de sensores sem fio.



3.1. Objetivos
- Reunir várias ferramentas da literatura, instalá-las e configurálas em um só sistema operacional.
- Auxiliar pesquisadores e profissionais na implantação do
ambiente de simulação para os trabalhos computacionais com
RSSF.
- Diminuir o “enorme” tempo gasto no processo de
instalação e configuração dessas ferramentas.



3.2. Metodologia de execução
Busca
das
dificuldades
preparação de ambientes
simulação.

na
de

Remasterização
do
sistema
operacional,
por
meio
do
programa Remastersys.

Instalação
e
configuração,
ferramentas e módulos, em
operacional GNU/Linux.


destas
sistema


3.3. Simuladores na literatura [Marllus, 2012]



3.4. Arquitetura
user

tools

GNU/Linux
Ubuntu 9.10


Liowsn
Project


3.5. Projeto Liowsn em funcionamento



3.6. Resultados

-

Downloads: 335
33 países (Total) - Top country: India (38% de downloads)
– Brasil
- Vietnam - Ucrânia
- África do Sul
- Índia
- França
- Marrocos - Malásia
- Itália
- Bangladesh
- Sudão
- Ruanda
- China
- Iraque
- Arábia Saudita
- Birmânia
- Egito
- Dinamarca
- Bélgica
- Letônia
- EUA
- Tailândia - Indonésia - Emirados Árabes
- Paquistão
- Canadá
- Portugal - Argélia


3.6. Resultados
Comentários:
http://freesystemadministrationsofwere.blogspot.com.br/
“Liowsn Project is currently much sought after and are a favorite
software the in world.”
http://softwaregeek.com/
“Liowsn Project is the best freeware operating system for works with
WSN”



3.6. Resultados
Publicações e palestras:
M. Lustosa. “O Projeto Liowsn”. (Página 60-62 edição 39). ISSN 2236031X. Revista
Espírito Livre. revista.espiritolivre.org. Junho 2012.
M. Lustosa, S. Singh. “Liowsn Project: An Operating System Remastered for
Works with Simulation of Wireless Sensor Networks”. (Volume 52 – No.12).
International Journal of Computer Applications (IJCA). August 2012.

Software Freedom Day 2012: Palestra com tema “Projeto Liowsn: Um sistema
operacional para trabalhos com Redes de Sensores Sem Fio”.
http://softwarelivre.org/sfd-teresina/



3.6. Resultados
Papers: Utilization and citation
Reena, R. Pandit, V. Richariya. “Performance Evaluation of Routing Protocols for
Manet using NS2”. (Volume 66 – No.24). International Journal of Computer
Applications (IJCA). March 2013.

R. G. Balaji, P. S. Raghavendran, R. Ashokan. “Performances Enhancement in
Wireless Body Area Network (WBAN)”. (Volume 3 - Issue 2). International Journal
of Engineering and Innovative Technology (IJEIT). August 2013
Qualis Capes: A2

B. K. Saha, S. Misra, M. S. Obaidat. “A web-based integrated environment for
simulation and analysis with NS-2”. DOI 10.1109/MWC.2013.6590057. Wireless
Communications, IEEE (Volume: 20 , Issue: 4). August 2013.



4. Trabalhos futuros
- A partir do Kernel Linux, recriar um S.O.

- Adicionar mais ferramentas disponíveis na literatura.
- Otimizar o sistema, com foco em pesquisas com RSSF.

- Desenvolver um front-end (na web e/ou desktop) que facilite
a criação de topologias e cenários para RSSF.



5. Colaboradores

Laboratório de Sistemas
Onipresentes e Pervasivos –
OPALA – UESPI


Shivjay Tomar Singh
Jiwaji University
Gwalior - India


Referências
Estrin. "Scalable Coordination in sensor Networks", D. Estrin, R. Govindan, J. Heidemann, USC/Information
Sciences Institute, //www.lecs.cs.ucla.edu/~estrin/,1999
Kahn. "Emerging Challenges Mobile Networking for "Smart Dust"", J. M. Kahn, R. H. Katz, K. S. Pister, EECS,
U. C. Berkeley, //www.eecs.berkeley.edu/~jmk/,1999
Pegden, C.D. et al. Introduction to simulation using SIMAN. NY: McGraw-Hill, 2nd ed, 1990.
Nabble. 2012. Network Simulator ns-2 - The Official Discussion List. Research on errors in the installation of
the ns- 2.http://old.nabble.com/forum/Search.jtp?query=installati
on+error+ns&local=y&forum=15582&daterange=0&star tdate=&enddate=/
The Mail Archive. 2012. Discussion list of the ns-users. Research on errors in the installation of modules on
the ns-2. http://www.mailarchive.com/search?l=ns-users%40isi.edu&q=error+installation+module.
L., Marllus. ”Introdução à simulação de redes de computadores com o NS-2 (Network Simulator) – Teoria e
Prática. Capítulo de livro. Nº 1. ENUCOMP 2012.”



Página do projeto
http://sourceforge.net/projects/liowsn/
Contatos
www.marllus.com
@marllusmelo
marlluslustosa@gmail.com


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