O documento discute aplicações de redes móveis ad hoc (MANETs) para sustentabilidade inteligente, incluindo monitoramento ambiental usando Veículos de Redes Ad hoc (VANET), Redes de Sensores Sem Fio (WSN) e projetos de sensoriamento. Apresenta exemplos de projetos que usam esses tipos de redes para monitorar qualidade do ar, solo e água.

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. Agenda
1.MANET
2.VANET
3.WSN / RSSF
4.Projetos
Minicurso 3
Smart Sustainability: Aplicações das Redes ad hoc Móveis (MANETs)

3. 1. Redes ad hoc móveis (MANETs)
Multi-saltos
Mobilidade

4. 2. VANET
•Rede ad 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 sensoriamento externa
•Microcontrolador Arduino Mega128
•Modem 3G/GPRS
•Receptor GPS
•Sensor de poeira
•Sensor de CO.

9. Dispositivo de sensoriamento pessoal
CO, temp., hum.,
luz e pressão
1536 bytes/min
Comunicação com smartphone

10. Cenário de teste
PSD
MSB

11. Resultados
Concentração de CO 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. 3. RSSF
•Funcionamento básico

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. 3. RSSF

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. 4. Projetos

23. 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

24. 4.2 MAQUMON
•Mobile Air Quality Monitoring Network
•Universidade Vanderbilt
•Sensores “móveis”
–Embarcados em veículos

25. Arquitetura do sensor

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
•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

29. 9:00h
12:00h
13:00h
14:00h

30. 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

31. 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

32. 4.6 Redes de Sensores Aquáticas
•Comunicação acústica (alta latência)
•Monitoramento 4D (espaço e tempo)
•Consumo de energia
•Preço dos sensores

33. 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

34. 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