Arquiteturas para Redes de Sensores Sem Fio - DCC/UFMG

para cada uma dessas camadas, este documento também apresenta os principais conceitos e ferramentas
necessárias ao desenvolvimento de aplicações para RSSFs, considerando o ambiente
de um nó sensor comercialmente disponível, o Mica Motes [Motes, 2002].
O texto está organizado como descrito a seguir. A seção 4.2 apresenta um esquema de
caracterização das RSSFs de acordo com os requisitos da aplicação. A seção 4.3 apresenta os
principais protocolos propostos na literatura para as camadas de enlace, rede e transporte da
pilha de protocolos. A seção 4.4 apresenta algumas plataformas e projetos acadêmicos de nós
sensores sem fio. A seção 4.5 apresenta o sistema operacional TinyOs desenvolvido para processadores
utilizados em nós Mica Motes. A seção 4.6 trata do desenvolvimento de aplicações
para RSSFs a partir da arquitetura de nós Mica Motes e do sistema operacional TinyOS. A
seção 4.7 descreve os principais passos a serem seguidos no desenvolvimento de uma aplicação
para um nó Mica Motes usando o sistema operacional TinyOS. As considerações finais são
apresentadas na seção 4.8.
4.2. Caracterização das Redes de Sensores Sem Fio
A classificação de uma RSSF depende de seu objetivo e área de aplicação. A aplicação influenciará
diretamente nas funções exercidas pelos nós da rede, assim como na arquitetura desses
nós (processador, memória, dispositivos sensores, fonte de energia, transceptor), na quantidade
de nós que compõem a rede, na distribuição inicialmente planejada para a rede, no tipo de
deposição dos nós no ambiente, na escolha dos protocolos da pilha de comunicação, no tipo
de dado que será tratado, no tipo de serviço que será provido pela rede e conseqüentemente no
tempo de vida dessa rede.
De acordo com [Ruiz, 2003], as RSSFs podem ser classificadas segundo a configuração
(ver tabela 4.1), o sensoriamento (ver tabela 4.2) e segundo o tipo de comunicação (ver
tabelas 4.3 e 4.4). Uma RSSF também pode ser diferente segundo o tipo de processamento
que executa (ver tabela 4.5).
O potencial de observação e controle do mundo real permite que as RSSFs
se apresentem como uma solução para diversas aplicações: monitoração ambiental,
gerenciamento de infra-estrutura, biotecnologia, monitoração e controle industrial,
segurança pública e de ambientes em geral, áreas de desastres e risco para vidas humanas,
transporte, medicina e controle militar [Badrinath et al., 2000, Estrin et al., 2000],
[Lindsey et al., 2002, Meguerdichian et al., 2001, Srivastava et al., 2001]. A visão é que
RSSFs se tornem disponíveis em todos os lugares executando as tarefas mais diferentes
possíveis [National Science Foundation, 2004]. Este potencial tem estimulado ainda mais o
desenvolvimento de hardware e software para RSSFs e atraído a atenção da comunidade
acadêmica.
Como mencionado antes, uma RSSF é um tipo de sistema dependente da aplicação.
Qualquer projeto ou solução proposta para estas redes deve levar em consideração os requisitos
da aplicação a ser desenvolvida, as características e restrições dos componentes dos nós
sensores, assim como as características do ambiente onde tais redes serão aplicadas.