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
Agenda 
1.MANET 
2.VANET 
3.WSN / RSSF 
4.Projetos 
Minicurso 3 
Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)
1. Redes ad hoc móveis (MANETs) 
Multi-saltos 
Mobilidade
2. VANET 
•Rede ad hoc veicular 
•ITS 
•Comunicação 
–V2V 
–V2I/I2V 
•IEEE 802.11p (WAVE) 
•IEEE 1609
2. VANET 
•Aplicações: 
–Segurança 
–Distribuição de conteúdo (P2P) 
–Atualização de softwares 
–Transmissão de vídeos 
–Monitoramento das condições das ruas 
–Monitoramento ambiental
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
Caixa de sensoriamento externa 
•Microcontrolador Arduino Mega128 
•Modem 3G/GPRS 
•Receptor GPS 
•Sensor de poeira 
•Sensor de CO.
Dispositivo de sensoriamento pessoal 
CO, temp., hum., 
luz e pressão 
1536 bytes/min 
Comunicação com smartphone
Cenário de teste 
PSD 
MSB
Resultados 
Concentração de CO na estrada Turnpike, em Nova Jersey (EUA)
3. WSN (RSSF) 
•Rede de Sensores Sem Fio 
•Fatores geradores: 
–Microprocessadores 
–Sistemas eletro-mecânicos 
–Comunicação sem fio 
•Controle e monitoramento
3. RSSF 
•Características: 
–Conjunto de ‘nós’ autônomos 
–Auto-organização 
–Processamento, sensoriamento 
e comunicação 
–Transmissão multi-saltos 
–Topologia modificável 
–Limitação de recursos
3. RSSF 
•Funcionamento básico
3. RSSF 
Estabelecimento 
Manutenção 
Sensoriamento 
Processamento 
Comunicação 
Ciclo de vida da redes de sensores
3. RSSF 
Estabelecimento 
•Configuração da rede 
•Instalação de recursos 
•Topologia e localização
3. RSSF 
Manutenção 
•Preventiva 
•Reativa 
•Corretiva 
•Adaptativa
3. RSSF 
Processamento 
•Compressão 
•Filtragem 
•Agregação 
•Correlação
3. RSSF 
Comunicação 
•Sem fio 
•Segurança 
•Interferências 
•Conectividade intermitente
3. RSSF
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
4. Projetos
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
4.2 MAQUMON 
•Mobile Air Quality Monitoring Network 
•Universidade Vanderbilt 
•Sensores “móveis” 
–Embarcados em veículos
Arquitetura do sensor
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
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
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
9:00h 
12:00h 
13:00h 
14:00h
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
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
4.6 Redes de Sensores Aquáticas 
•Comunicação acústica (alta latência) 
•Monitoramento 4D (espaço e tempo) 
•Consumo de energia 
•Preço dos sensores
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
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

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

  • 1.
    Smart Sustainability: Aplicaçõesdas 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.
    Agenda 1.MANET 2.VANET 3.WSN / RSSF 4.Projetos Minicurso 3 Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)
  • 3.
    1. Redes adhoc móveis (MANETs) Multi-saltos Mobilidade
  • 4.
    2. VANET •Redead hoc veicular •ITS •Comunicação –V2V –V2I/I2V •IEEE 802.11p (WAVE) •IEEE 1609
  • 5.
    2. VANET •Aplicações: –Segurança –Distribuição de conteúdo (P2P) –Atualização de softwares –Transmissão de vídeos –Monitoramento das condições das ruas –Monitoramento ambiental
  • 7.
    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
  • 8.
    Caixa de sensoriamentoexterna •Microcontrolador Arduino Mega128 •Modem 3G/GPRS •Receptor GPS •Sensor de poeira •Sensor de CO.
  • 9.
    Dispositivo de sensoriamentopessoal CO, temp., hum., luz e pressão 1536 bytes/min Comunicação com smartphone
  • 10.
  • 11.
    Resultados Concentração deCO na estrada Turnpike, em Nova Jersey (EUA)
  • 12.
    3. WSN (RSSF) •Rede de Sensores Sem Fio •Fatores geradores: –Microprocessadores –Sistemas eletro-mecânicos –Comunicação sem fio •Controle e monitoramento
  • 13.
    3. RSSF •Características: –Conjunto de ‘nós’ autônomos –Auto-organização –Processamento, sensoriamento e comunicação –Transmissão multi-saltos –Topologia modificável –Limitação de recursos
  • 14.
  • 15.
    3. RSSF Estabelecimento Manutenção Sensoriamento Processamento Comunicação Ciclo de vida da redes de sensores
  • 16.
    3. RSSF Estabelecimento •Configuração da rede •Instalação de recursos •Topologia e localização
  • 17.
    3. RSSF Manutenção •Preventiva •Reativa •Corretiva •Adaptativa
  • 18.
    3. RSSF Processamento •Compressão •Filtragem •Agregação •Correlação
  • 19.
    3. RSSF Comunicação •Sem fio •Segurança •Interferências •Conectividade intermitente
  • 20.
  • 21.
    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
  • 22.
  • 23.
    4.1 Elm monitoringnetwork •Sistema de monitoramento multisensor •Temperatura, humidade, COVs, etc. •Detectores de gás e partículas •Baixo consumo de energia •Baixa manutenção •Periodicidade: 20 s •Tempo real
  • 24.
    4.2 MAQUMON •MobileAir Quality Monitoring Network •Universidade Vanderbilt •Sensores “móveis” –Embarcados em veículos
  • 25.
  • 26.
    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
  • 27.
    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
  • 28.
    4.4 Sensorscope •Écolepolytechnique 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
  • 29.
  • 30.
    4.4 Sensorscope •Sensoresusados: –Humidade e temperatura atmosférica –Temperatura da superfície –Radiação solar –Velocidade e direção do vento –Precipitação –Conteúdo da água do solo
  • 31.
    4.5 Cambridge MobileUrban Sensing •Departamentos de Computação e Química •Monitoramento da poluição atmosférica •Diversidade de sensores •Vídeo –Pedestre usando sensor de NO2 –Sensor  Bluetooth  Smartphone  GPRS  SGBD
  • 32.
    4.6 Redes deSensores Aquáticas •Comunicação acústica (alta latência) •Monitoramento 4D (espaço e tempo) •Consumo de energia •Preço dos sensores
  • 33.
    4.6 Redes deSensores 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
  • 34.
    5 Conclusões •Expansãoe barateamento de sensores + padrões de transmissão => difusão de tecnologia para RSSF •Soluções com ou sem infraestrutura (ou híbridas) •Computação ubíqua •Cidades inteligentes