Recentemente, as áreas de sensores (micro eletro- mechanical systems –
MEMS), circuitos integrados e comunicação sem-fio (wireless) vêm passando
por um avanço muito grande que incentiva e torna viável novas tecnologias,
como por exemplo as redes de sensores sem fio (RSSF). Esse tipo especial de
rede móvel consiste em um conjunto de nós com capacidade de
sensoriamento, processamento e comunicação sem fio trabalhando
cooperativamente com a finalidade de monitorar variáveis de interesse ou
detectar algum evento em uma região.
Podemos enumerar algumas das áreas de aplicação de Redes de Sensores Sem
Fio:
- Controle: monitoramento industrial, principalmente em áreas de difícil
acesso
- Meio Ambiente: monitorando variáveis ambientais em florestas,
oceanos, prédios, etc.
- Segurança: vigilância e acionamento de alarme no caso de invasão a uma
residência, prédio, fábrica, etc.
- Tráfego: monitoramento de vias, estacionamentos; assistência na
aplicação de multas
- Medicina: monitorar o funcionamento de órgãos como o coração
- Biologia: detectar a presença de substâncias que indicam a presença ou
surgimento de um problema biológico, ou outro fenômeno de interesse
em um experimento
- Militar: vigilância, monitoramento, rastreamento, segurança, controle e
manutenção
Em muitos casos, os nós sensores são lançados sobre áreas remotas (por
exemplo: reservas ambientais, oceanos, vulcões, rios, florestas) e sem a
intervenção de operadores humanos formam uma rede sem fio ad hoc que
coleta dados sobre os fenômenos de interesse, realiza processamento local, e
transmite as informações para um ponto de acesso (sink node ou gateway)
através do qual a rede comunica-se com outras redes ou com um usuário.
Devido ao tipo de área (remota ou inóspita) onde os nós são depositados e do
número de elementos que compõem a rede (centenas ou milhares), a
substituição ou recarga manual das fontes de energia desses elementos não é
uma atividade viável. Assim, uma das maiores restrições no projeto de uma
RSSF é o consumo de energia. Além disso, outra restrição importante é o
tamanho dos nós sensores. A tendência são dimensões da ordem de cm3 ou mm3
o que impõe limitações nos recursos dos componentes (processadores,
memória, bateria, unidade de sensoriamento e transceptor de comunicação).
Porém, apesar dos nós individualmente possuírem pouca capacidade
computacional e de energia, um esforço colaborativo entre os mesmos permite
a realização de uma tarefa maior.
As principais diferenças de RSSF em relação às redes de computadores
tradicionais são as seguintes:
- possui grande número de nós distribuídos
- apresenta restrições de energia, processamento e memória
- é muito sujeita a falhas devido a perda de nós e interrupção de
comunicação (o meio, em geral, é hostil)
- tende a ser autônoma e requer um alto grau de cooperação para
executar as tarefas definidas pela rede
1. Introdução
