O documento analisa a implementação da tecnologia ZigBee usando o Sun SPOT, focando na distância e qualidade das transmissões sem fio. Dois cenários experimentais avaliaram distâncias curtas e longas, mostrando que a potência do sinal afeta a qualidade dos pacotes a menos de 10m, e a porcentagem de pacotes recebidos diminui acima de 25m. Os resultados podem ser usados para planejar redes sem fio críticas.
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Análise da Implementação ZigBee pelo Sun Spot
1. Uma Análise da Implementação ZigBee pela
Tecnologia Sun Spot
DSc. Alisson Brito (UFPB)
BSc. Gustavo Sávio (FATEC-JP)
BSc. Leandro Caetano (FATEC-JP
WIM2009 – Workshop de Informática Médica
2. Motivação
• Até que ponto podemos confiar?
• Distância e qualidade do pacote na sua
transmissão.
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 2
BSc. Leandro Caetano
3. Objetivo
•Analisar as capacidades físicas da implementação
ZigBee pela tecnologia Sun SPOT, focando nas
distâncias alcançadas nas transmissões sem fio.
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 3
BSc. Leandro Caetano
4. Sun Spot
• Desenvolvido pela Sun MicroSystems
• Redes de sensores sem fio (RSSF)
• Segue o Padrão IEEE 802.15.4
• Simplifica o desenvolvimento de aplicações
• Java Micro Edition (JME)
• Amplo poder computacional
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 4
BSc. Leandro Caetano
5. Tecnologia Sun SPOT
Características:
• Portátil
• Micro-processador ARM
• Baixo consumo de energia
• Criptografia de Curvas Elíticas
• Hardware modular
• Sensores
• Interface
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 5
BSc. Leandro Caetano
6. Funcionamento
SPOTs podem rodar como:
• Basestation
• Funciona conectado à um PC
• Stand-alone
• Funcionam em modo móvel
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 6
BSc. Leandro Caetano
7. ZigBee
Desevolvido pela ZigBee Aliance
• WPAN (Wireless Personal Area Network)
• Baixo consumo de energia
• Herda características de redes Mesh
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 7
BSc. Leandro Caetano
8. Tecnologia ZigBee
•Pode possuir até 64K nós
•Tempo de ativação 30ms
•Alcança 30m de distância
•Alcance de rede extendido
•PAN (Personal Area Network)
•Estados principais de funcionamento:
•Ativo para transmissão e recepção
•Inativo
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10. Experimentos:Distância Entre Nodos
• Inferir qual a distância entre dois nodos numa rede
ZigBee formada por Sun SPOTs
• Estratégia adotada: implementar dois algoritmos
• Potência é medida em decibéis e varia de -60 a 60
• A qualidade medida varia de 0 a 255
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 10
BSc. Leandro Caetano
11. Primeiro Cenário – Curtas Distâncias
• Distância entre SPOTs
• Potência utilizada -5 (mínimo -32 e
máximo 31)
• Distância do experimento 1~10m
• Potência X Distância
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 11
BSc. Leandro Caetano
13. Segundo Cenário – Longas Distâncias
• Objetivo é prover mecanismos de o
SPOT receptor detectar a que
distância o outro dispositivo
transmissor se encontra
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 13
BSc. Leandro Caetano
14. Segundo Cenário – Longas Distâncias
• Distâncias maiores (5m~30m)
• O SPOT transmissor trabalha
enviando sempre sequências de
100 pacotes um a cada 200ms
• Cerca de 15% dos pacotes de
cada grupo
• Mínimo 0,05% dos pacotes
(Distância 30m)
• Discrepância quando a distância
é de 25m
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 14
BSc. Leandro Caetano
16. Análise dos Resultados
• Primeiro Cenário
• Distância < 10m
• Melhor estratégia:
• Diminuir Potência das Antenas
• Relação entre potência do sinal x qualidade dos pacotes
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 16
BSc. Leandro Caetano
17. Análise dos Resultados
• Segundo Cenário
• Porcentagem dos pacotes recebidos
• Qualidade dos pacotes recebidos
• Exceção 25m
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 17
BSc. Leandro Caetano
18. Considerações
• Redes de Sensores sem fio
• Planejamento
• Desenvolvimento
• Segurança
• Aplicações críticas
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 18
BSc. Leandro Caetano
19. Sun SPOT na Medicina
Sun SPOT–PB (http://sites.google.com/site/spotpb/)
• Uso do SunSPOT na Captação do
Eletromiograma
• Líderes
• Luis Carlos
• Leonardo Vidal
• Captação do eletromiograma utilizando o
SunSPOT
• Maior mobilidade no indivíduo avaliado
DSc. Alisson Brito
BSc. Gustavo Sávio WIM2009 – Workshop de Informática Médica 19
BSc. Leandro Caetano