Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)

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Esta apresentação mostra aplicações reais das redes ad hoc móveis, inclusive redes veiculares e redes de sensores, em aplicações de monitoramento e controle ambiental.

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Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)

  1. 1. Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs) Elmano Ramalho Cavalcanti IFPE - Garanhuns elmano.cavalcanti@garanhuns.ifpe.edu.br Garanhuns, PE | 16 e 17 de setembro de 2014 Minicurso
  2. 2. Agenda 1.MANET 2.VANET 3.WSN / RSSF 4.Projetos Minicurso 3 Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)
  3. 3. 1. Redes ad hoc móveis (MANETs) Multi-saltos Mobilidade
  4. 4. 2. VANET •Rede ad hoc veicular •ITS •Comunicação –V2V –V2I/I2V •IEEE 802.11p (WAVE) •IEEE 1609
  5. 5. 2. VANET •Aplicações: –Segurança –Distribuição de conteúdo (P2P) –Atualização de softwares –Transmissão de vídeos –Monitoramento das condições das ruas –Monitoramento ambiental
  6. 6. Smart Sustainability: VANET •Monitoramento do ar em tempo real •Pesquisa na Rutgers University (2013) •Sensores embarcados em veículos –Dentro do veículo: PSD –Fora do veículo: MSB
  7. 7. Caixa de sensoriamento externa •Microcontrolador Arduino Mega128 •Modem 3G/GPRS •Receptor GPS •Sensor de poeira •Sensor de CO.
  8. 8. Dispositivo de sensoriamento pessoal CO, temp., hum., luz e pressão 1536 bytes/min Comunicação com smartphone
  9. 9. Cenário de teste PSD MSB
  10. 10. Resultados Concentração de CO na estrada Turnpike, em Nova Jersey (EUA)
  11. 11. 3. WSN (RSSF) •Rede de Sensores Sem Fio •Fatores geradores: –Microprocessadores –Sistemas eletro-mecânicos –Comunicação sem fio •Controle e monitoramento
  12. 12. 3. RSSF •Características: –Conjunto de ‘nós’ autônomos –Auto-organização –Processamento, sensoriamento e comunicação –Transmissão multi-saltos –Topologia modificável –Limitação de recursos
  13. 13. 3. RSSF •Funcionamento básico
  14. 14. 3. RSSF Estabelecimento Manutenção Sensoriamento Processamento Comunicação Ciclo de vida da redes de sensores
  15. 15. 3. RSSF Estabelecimento •Configuração da rede •Instalação de recursos •Topologia e localização
  16. 16. 3. RSSF Manutenção •Preventiva •Reativa •Corretiva •Adaptativa
  17. 17. 3. RSSF Processamento •Compressão •Filtragem •Agregação •Correlação
  18. 18. 3. RSSF Comunicação •Sem fio •Segurança •Interferências •Conectividade intermitente
  19. 19. 3. RSSF
  20. 20. 3. RSSF •Aplicações [infográfico da Libelium]: –Militar –Produção industrial –Distribuição de energia, água e gás –Agricultura de precisão –Saúde: monitorar pacientes –Controle e monitoramento ambiental
  21. 21. 4. Projetos
  22. 22. 4.1 Elm monitoring network •Sistema de monitoramento multisensor •Temperatura, humidade, COVs, etc. •Detectores de gás e partículas •Baixo consumo de energia •Baixa manutenção •Periodicidade: 20 s •Tempo real
  23. 23. 4.2 MAQUMON •Mobile Air Quality Monitoring Network •Universidade Vanderbilt •Sensores “móveis” –Embarcados em veículos
  24. 24. Arquitetura do sensor
  25. 25. 4.3 CSIRO Sensornets •Agência de pesquisa científica da Austrália Desenvolver sistemas que possam ser usados por cientistas e especialistas para compreender melhor o meio ambiente em que vivemos. •Duas implantações: –Fazenda Kirby –Yass
  26. 26. 4.3 CSIRO Sensornets •Fazenda Kirby •Universidade da Nova Inglaterra (New England) •100 estações de monitoramento: –Temperatura e umidade do solo –Condutividade elétrica do solo –Temperatura do ar •Yass
  27. 27. 4.4 Sensorscope •École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL): Instituto Federal de Tecnologia da Suíca •Várias implantações realizadas (2006 a 2008): –Campus EPFL: micrometeorologia e transporte atmosférico –Rio Boiron de Morges: recuperação da qualidade ecológica –Grande São Bernardo (passo de montanha) –Alpes suíços –Downloads
  28. 28. 9:00h 12:00h 13:00h 14:00h
  29. 29. 4.4 Sensorscope •Sensores usados: –Humidade e temperatura atmosférica –Temperatura da superfície –Radiação solar –Velocidade e direção do vento –Precipitação –Conteúdo da água do solo
  30. 30. 4.5 Cambridge Mobile Urban Sensing •Departamentos de Computação e Química •Monitoramento da poluição atmosférica •Diversidade de sensores •Vídeo –Pedestre usando sensor de NO2 –Sensor  Bluetooth  Smartphone  GPRS  SGBD
  31. 31. 4.6 Redes de Sensores Aquáticas •Comunicação acústica (alta latência) •Monitoramento 4D (espaço e tempo) •Consumo de energia •Preço dos sensores
  32. 32. 4.6 Redes de Sensores Aquáticas •Monitoramento da qualidade da água –Derrames de petróleo –Descarga de navios –Acidentes em navios e plataformas –Morte da vida aquática •Sensores de detecção –Oxigênio, temperatura, pH, turbidez
  33. 33. 5 Conclusões •Expansão e barateamento de sensores + padrões de transmissão => difusão de tecnologia para RSSF •Soluções com ou sem infraestrutura (ou híbridas) •Computação ubíqua •Cidades inteligentes

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