Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI
Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são comumente utilizadas em aplicações de monitoramento, devido à sua capacidade de sensoriar, processar, comunicar e seu baixo custo. No entanto, uma das limitações de RSSF é quanto à energia, pois cada dispositivo (nó sensor) dessa rede precisa ter baixo consumo de...
| Autor principal: | Carvalho Júnior, Antônio Ramos de |
|---|---|
| Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/9816471593484373 |
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2015
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/2918 |
| id |
oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-2918 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-29182016-05-25T05:02:32Z Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI Carvalho Júnior, Antônio Ramos de Figueiredo, Carlos Maurício Seródio http://lattes.cnpq.br/9816471593484373 Redes de sensores sem fio Navegação robótica Sistemas embarcados Wireless sensor networks Robot navigation Embedded System CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são comumente utilizadas em aplicações de monitoramento, devido à sua capacidade de sensoriar, processar, comunicar e seu baixo custo. No entanto, uma das limitações de RSSF é quanto à energia, pois cada dispositivo (nó sensor) dessa rede precisa ter baixo consumo de energia, não permitindo a utilização de hardwares extras, como o GPS. Por outro lado, robôs podem auxiliar no monitoramento feito por RSSF. Uma possível aplicação utilizando robôs em RSSF é a busca de eventos de interesse, na qual um robô navega na rede até encontrar um determinado evento, utilizando a potência de sinal (RSSI) como referência para sua navegação. Encontramos na literatura trabalhos que solucionam tal problema. Entretanto, tais trabalhos consideram um modelo de propagação idealizado, na qual a curva de regressão do RSSI em função da distância é ideal para aquele cenário. Apresentaremos nesta dissertação dois algoritmos que solucionam o problema de navegação do robô baseada na RSSI em busca de um evento. O primeiro algoritmo é baseado na detecção da borda de cobertura do sinal do nó e o segundo utiliza probabilidade para estimar distância e direção do nó alvo. Para o tal, realizamos experimentos para medir a valor de RSSI de acordo com a distância, na floresta Amazônica e representamos o modelo de propagação de sinal obtido em um simulador. Simulações baseadas nas soluções da literatura mostraram que o percentual de chegada destas soluções é inversamente relacionada à distancia de partida de seu alvo quando submetidas ao modelo de propagação detectado nos experimentos. Os dois algoritmos apresentados foram desenvolvidos considerando o modelo de propagação do sinal obtido nos experimentos e ambos encontram seu alvo em 100% dos casos. Wireless Sensor Networks (WSNs) are commonly used in monitoring applications due to its capacity to sensing, processing and communicating, and its low cost. However, one limitation of WSN is on energy, because each device (sensor node) of the network needs to have low energy consumption, not allowing the use of extra hardware such as GPS. On the other hand, robots can assist in monitoring made by WSN. One possible application using robots in WSN is to search for events of interest, in which a robot browsing the network to find a specific event, using the signal strength (RSSI) as a reference for navigation. Solutions to this problem have been found in the literature. However, such works assume a devised propagation model, in which the RSSI regression curve versus distance is ideal for that scenario. We present in this dissertation two algorithms that solve the problem of robot navigation based on RSSI in search of an event. The first algorithm is based on the node signal coverage detection and the second uses probability to estimate distance and direction of the target node. Therefore, we conducted experiments to measure the RSSI value according to the distance in Amazon rainforest and represent the signal model propagation obtained in a simulator. Simulations based on the solutions of the literature showed that the percentage of arrival of these solutions is inversely related to the distance of departure from its target when subjected to propagation model detected in experiments. The two algorithms presented have been developed considering the propagation model of the signal obtained in the experiments and both find their target 100 % of the cases. 2015-04-11T14:02:54Z 2014-01-15 2013-03-27 Dissertação CARVALHO JÚNIOR, Antônio Ramos de. Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI. 2013. 69 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2013. http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/2918 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Computação BR UFAM Programa de Pós-graduação em Informática |
| institution |
TEDE - Universidade Federal do Amazonas |
| collection |
TEDE-UFAM |
| language |
por |
| topic |
Redes de sensores sem fio Navegação robótica Sistemas embarcados Wireless sensor networks Robot navigation Embedded System CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
| spellingShingle |
Redes de sensores sem fio Navegação robótica Sistemas embarcados Wireless sensor networks Robot navigation Embedded System CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Carvalho Júnior, Antônio Ramos de Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI |
| topic_facet |
Redes de sensores sem fio Navegação robótica Sistemas embarcados Wireless sensor networks Robot navigation Embedded System CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
| description |
Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são comumente utilizadas em aplicações de monitoramento, devido à sua capacidade de sensoriar, processar, comunicar e seu baixo custo. No entanto, uma das limitações de RSSF é quanto à energia, pois cada dispositivo (nó sensor) dessa rede precisa ter baixo consumo de energia, não permitindo a utilização de hardwares extras, como o GPS. Por outro lado, robôs podem auxiliar
no monitoramento feito por RSSF. Uma possível aplicação utilizando robôs em RSSF é a busca de eventos de interesse, na qual um robô navega na rede até encontrar um
determinado evento, utilizando a potência de sinal (RSSI) como referência para sua navegação. Encontramos na literatura trabalhos que solucionam tal problema. Entretanto,
tais trabalhos consideram um modelo de propagação idealizado, na qual a curva de regressão do RSSI em função da distância é ideal para aquele cenário. Apresentaremos
nesta dissertação dois algoritmos que solucionam o problema de navegação do robô baseada na RSSI em busca de um evento. O primeiro algoritmo é baseado na detecção da borda de cobertura do sinal do nó e o segundo utiliza probabilidade para estimar distância e direção do nó alvo. Para o tal, realizamos experimentos para medir a valor de RSSI de acordo com a distância, na floresta Amazônica e representamos
o modelo de propagação de sinal obtido em um simulador. Simulações baseadas nas soluções da literatura mostraram que o percentual de chegada destas soluções é inversamente
relacionada à distancia de partida de seu alvo quando submetidas ao modelo de propagação detectado nos experimentos. Os dois algoritmos apresentados foram
desenvolvidos considerando o modelo de propagação do sinal obtido nos experimentos e ambos encontram seu alvo em 100% dos casos. |
| author_additional |
Figueiredo, Carlos Maurício Seródio |
| author_additionalStr |
Figueiredo, Carlos Maurício Seródio |
| format |
Dissertação |
| author |
Carvalho Júnior, Antônio Ramos de |
| author2 |
http://lattes.cnpq.br/9816471593484373 |
| author2Str |
http://lattes.cnpq.br/9816471593484373 |
| title |
Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI |
| title_short |
Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI |
| title_full |
Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI |
| title_fullStr |
Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI |
| title_full_unstemmed |
Navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no RSSI |
| title_sort |
navegação robótica em redes de sensores sem fio baseada no rssi |
| publisher |
Universidade Federal do Amazonas |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/2918 |
| _version_ |
1831969071658172416 |
| score |
11.753735 |