FWB: Algoritmo para coleta de dados em redes com canais com maior largura de banda

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T12:24:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigocostatavares.pdf: 2386540 bytes, checksum: c4edc9910cfd348585946595443e7c8f (MD5) Previous issue date: 22Muitas aplicações em Redes de Sensores sem Fio (RSSFs) necessitam coletar dados massivos em um esquema coordenado. Para fazer isso, um padrão de comunicação muitos-para-um (coleta) baseado em árvore em uma RSSF é usado. Entretanto, o tráfego próximo ao nó sorvedouro se torna o gargalo da rede. Nesse trabalho, é proposto uma extensão do padrão 802.15.4 para permitir canais com uma maior largura de banda. Com isso, investiga-se o quão rápido a informação pode ser coletada em uma RSSF organizada como uma árvore, com os rádios operando com canais com essa maior largura de banda. Como consequência, é proposto e implementado o FWB (Funneling Wider Bandwidth), um algoritmo para minimizar o tamanho do escalonamento em redes com rádios que operam com a extensão proposta. Prova-se que o algoritmo é ótimo em relação ao número de intervalos de tempo. Dessa forma, obtém-se uma maior vazão média e um menor número de intervalos de tempo. Os resultados de simulação e experimentos confirmam esses ganhos. Essa abordagem proposta pode ser adaptada e usada com outros padrões emergentes sem fio relevantes, como o WirelessHART, ISA 100.11a e o IEEE 802.15.4e TSCH. Os resultados experimentais mostraram que com maior largura de banda emulada, os pacotes recebidos por segundo em uma dada topologia foi aumentado em 122.8% em comparação com apenas uma largura de banda.Many Wireless Sensor Networks (WSNs) applications demand to collect large volumes of data in a coordinated approach. To do this, a many-to-one pattern (convergecast) communication in tree-based WSN is used, but traffic near the sink node commonly becomes the network bottleneck. Thus, we propose an extension to the 802.15.4 standard to provide wider bandwidth channels. We explore how fast the information can be collected in a WSN organized as a tree, with the radios operating with these wider bandwidth channels. As consequence, we proposed and implemented Funneling Wider Bandwidth (FWB), an algorithm that minimizes schedule length in networks with radios capable of operate with the proposed extension. We proved that the algorithm is optimal in calculating a minimum number of time slots. In this way, we obtain a higher average throughput and a lesser number of time slots. Results from simulations and experiments on a real testbed confirm these gains. The proposed approach could be adapted and used with other important related standards such as WirelessHART, ISA 100.11a and IEEE 802.15.4e TSCH. Experiment results showed that with this wider bandwidth emulated in a given topology, the packets received per second by the sink node was increased by 122.8% in comparison with just one bandwidth