Rede de Sensores sem fios – Conhece esta tecnologia?
As redes de sensores sem fios (RSSFs) ou em inglês Wireless Sensor Networks, são formadas por um grande número de sensores pequenos e plantados numa base ad hoc que detectam e transmitem características físicas do ambiente. Podem ser vistas como um tipo especial de rede ad-hoc (MANET – Mobile ad-hoc Network) e como uma das vertentes da computação ubíqua.
Este tipo de redes difere das redes de computadores tradicionais em vários aspectos. São normalmente constituídas por um grande número de nós distribuídos, que cooperam entre eles, trocando informações. As RSSFs têm restrições relativamente a energia e devem possuir mecanismos de auto-configuração para que se adaptem ao ambiente onde actuam. Relativamente aos protocolos de comunicação das redes tradicionais, estes devem também sofrer alterações de forma a que se adaptem às características das RSSFs.
As redes de sensores podem ser homogéneas ou heterogéneas em relação aos tipos, dimensões e funcionalidades dos nós sensores. Durante o tempo de actuação da rede, os nós podem sofrer alterações quanto às suas funcionalidades, forma de actuar ou estados. Neste sentido é importante que existe sempre uma relação peer-to-peer entre os nós sensores.
Este tipo de redes é adequado para situações onde não se pode implementar uma solução com fios e onde se pretende um acesso instantâneo à informação. Os nós sensores podem mover-se juntamente com o fenómeno observado. Como exemplo disso temos os sensores que são colocados em animais para observar o seu comportamento.
As redes de sensores podem ser utilizadas nas mais diferentes áreas:
- Na área militar onde por exemplo podem detectar movimentos dos inimigos, a presença de materiais perigosos ou minas escondidas.
- Na medicina/biologia onde podem sensoriar o funcionamento dos diversos órgãos existentes no corpo humano, detectar a presença de substâncias que poderão causar problemas no organismo;
- Na área do turismo, da educação, na descoberta de desastres ecológicos.
Actualmente já existem aplicações práticas das RSSfs como por exemplo na produção industrial (na monitorização de fluxos, pressão, temperatura, etc), na indústria da aviação, etc.
As RSSFs têm como tarefas típicas: determinar valores de um determinado parâmetro num dado local, detectar a ocorrência de eventos, classificar objectos detectados, rastrear um determinado objecto, entre outros.
As RSSFs são actualmente um grande desafio e podem ser bastante úteis na obtenção de informações em ambientes perigosos ou de difícil acesso. As características que dotam este tipo de redes como a auto-configuração, localização, mecanismos de gestão de energia entre outras, são também desafios e novas oportunidades na área da investigação. Actualmente os nós sensores suportam sistemas operativos com o TinyOS ou Contiki assim como a pilha protocolar IPv4 e IPv6.
Relativamente a projectos portugueses nesta área, podem consultar o site da Envispot, e ler sobre o projecto "Pastoreio Virtual". Se alguém conhecer mais algum projecto nesta área aqui está uma boa oportunidade para o divulgar.
Este artigo tem mais de um ano
Pode dizer-se que as aplicações deste tipo de rede de sensores estão agora a surgir, no entanto desde algum tempo que já se usam em aplicações agrícolas nomeadamente na monitorização e controlo de ambientes das estufas.
Afinal isto serve para quê mesmo?
Para o ppl ter noticias… duh…
ZigBee e um exemplo de redes de sensores. Serve para tornares qualquer procedimento sistemático (qualquer coisa do teu quatidiano ou uma linha de montagem qualquer) totalmente autonoma, por exemplo.
Este tipo de conceito já é utilizado há muitos anos pela Critical Software no desenvolvimento de algumas das suas aplicações.
Como exemplo:
Monitorização da qualidade do ar nas cidades através de uma rede de analisadores espalhada ao redor das cidades.
Estudos de hidrometria para medir a pluviosidade, qualidade da água das chuvas, humidade, etc. com analisadores espalhados ao longo do leito dos rios.
Aqui no Brasil esse tipo de aplicações é muito utilizado para na geração de energia hidro-electrica, com automatos que estão a analizar a estrutura das barragens, etc.
Fora as aplicações na área da defesa e aeroespacial que são reservadas.
@Nuno Aguiar
Eu tenho a sensação que o Brasil está bastante à frente na rede de sensores quando comparado com Portugal. Aqui à 2 anos fui a uma conferencia no Brasil, apresentar um artigo sobre IPv6 em rede de sensores (6lowpan) e descobri que eles têm uma enorme plataforma de investigação nesta área.
Já agora alguem soube desta reunião: Peritos Portugueses em Conferência sobre Redes de Sensores Organizada pela OCDE – http://www.umic.pt/index.php?option=com_content&task=view&id=3245&Itemid=236
Pedro Pinto: Excelente trabalho na divulgação de comunicação de dados. Não conhecia, nada do género, no entanto, pode (vai?) perfeitamente ser aplicável num projecto actual e no qual estou empenhado relacionado com a localização de um objectivo por vários agentes autónomos, mas que comunicam entre si várias informações. Obrigado pelos links, pois serão concerteza uteis.
Isto faz me relembrar o ZigBee… Grande protocolo que está a ser utilizado em alguns projectos da universidade, como exemplo na implementação de um fato de natação especial, que contém vários sensores para monitorização do nadador…um outro projecto consiste precisamente na monitorização de pacientes de um hospital… ZigBee penso que seja o protocolo mais económico em termos de energia, daí a sua actual (grande) utilização..
Cumps
TiagoKito o Xbee já deixou de ser utilizado apenas em projectos, neste momento podemos encontrar Xbee em soluções de monitorização e controlo de ambientes, com produções de larga escala.
@TiagoKito
AS RSSF recorrer ao 802.15.4 como norma de comunicação e tem como base o Zigbee.
The relationship between IEEE 802.15.4 and “ZigBee is similar to that between IEEE 802.11 and the Wi-Fi Alliance.”
Por acaso também estou a desenvolver algo do género, mas no meu caso para monitorização de um atleta de tiro desportivo. Ainda estou numa fase inical mas podres partilhar alguma info agradecia…
Ora viva,
Um tema excelente, e com o qual vou lidando diariamente. Fez parte do meu Projecto Final de Curso do ISEL um projecto de um medidor de distâncias por ultrasons controlado por uma rede LIN (para quem nao sabe, mto usada nos automoveis). Usa o conceito de nós master e slave, e vai daí decidi trabalhar nisto. Estou a implementar numa unidade fabril uma rede deste tipo, com diversos nós slave que realizam medicoes de temperatura/humidade/abertura de portões/. Transmite a info atraves da rede para um servidor, envia alarmes por sms, etc. Desenvolvi e implementei todo o hardware e todo o software do sistema, que esta em constantes melhorias.
@Tiago Silva
Quais os nós sensores que usam pelo ISEL?
ola,
os nós slave foram desenvolvidos por mim (desenhei a pcb, mandei fazer a placa) à qual ligo componentes tais como 1 PIC, e outros diversos sub-módulos de sensores de ultrasons, temperatura, humidade, etc… o que me der na telha. Enfim, dá para um numero quase infindável de sensores, pois o PIC permite esta versatilidade. Os sensores de temperatura que estou a usar sao da MAXIM (para quem conhece) e de humidade da honeywell.
fazia-me jeito saber mais algumas coisas acerca deste tipo de coisas. Estou a planear um sistema de alarme “caseiro”, mas não sei ainda como vou ligar os 10 sensores que quero instalar. Não pretendia gastar uma fortuna em cabos.mas como sou uma amadora, penso que ainda vai demorar algum tempo…