Modelação da propagação numa rede de sensores sem fios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

As redes de sensores sem fios têm de lidar com todas as adversidades de qualquer rede sem fios. A transmissão de sinais de radiofrequência em ambientes reais está condicionada pelo meio de propagação e por todas as fontes de interferência que possam estar presentes nesse mesmo meio. Pelo facto de ser extremamente dispendioso e moroso implementar uma rede de sensores sem fios, muitas vezes recorre-se a simuladores para testar o comportamento destas redes. Estes simulam o hardware e o ambiente de propagação. Os modelos implementados nos simuladores são modelos simplistas, o que leva a conclusões discrepantes relativamente à propagação dos sinais devido às irregularidades do ambiente de propagação. Esta dissertação visa contribuir para o melhoramento dos modelos de propagação dos simuladores, para que testes efectuados em ambientes virtuais se possam aproximar mais da realidade. Utilizaram-se dispositivos TelosB, que utilizam o rádio CC2420 cuja frequência de sinal é de 2.4GHz, para estudar a propagação dos sinais numa rede de sensores sem fios. Este estudo foi efectuado utilizando um protocolo de acesso ao meio desenvolvido de modo a optimizar os recursos dos nós sensores em caso de mobilidade. O protocolo MMH-MAC tem como objectivo que um nó móvel possa rapidamente sincronizar-se com uma rede estática de sensores. Aquando do desenvolvimento deste protocolo, foram obtidos resultados com base no simulador TOSSIM, que além de simular o ambiente de propagação, simulam também o comportamento dos próprios dispositivos. A implementação no hardware permite a obtenção de resultados mais fiáveis dado que são consideradas todas as limitações que estes dispositivos podem ter. Esta dissertação contempla também o estudo do desempenho do protocolo MMHMAC implementado em dispositivos TelosB.

Projecto MPSat, PTDC/EEA-TEL/099074/2008