Uma abordagem para redução para a modelagem da consciência de disponibilidade em nós sensores de rede de sensores sem fio

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Adriano Borges da Cunha
• Orientador(a): Diogenes Cecilio da Silva Junior
• Banca de defesa: Antonio Otavio Fernandes, Luigi Carro, Jõao Baptista dos Santos Martins, Carlos Augusto Paiva da Silva Martins
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Modelos de bateria; Rede de sensores sem fio; Consciência de disponibilidade energética; Captura de energia do ambiente
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/COLT-8C7GX5

Este trabalho tem como objetivo a modelagem da consciência de disponibilidade energética (CODE) em nós sensores de Rede de Sensores Sem Fio (RSSF). Esta técnica consiste em prover a informação da quantidade de energia disponível em cada nó sensor, em qualquer instante de tempo, de modo a viabilizar a manutenção, implementação de técnicas de auto-gerenciamento, planejamento de métricas de qualidade de serviço (QoS) e viabilidade operacional de RSSF. Para tal é necessária a modelagem da unidade de suprimento de energia dos nós sensores da RSSF. No caso de RSSF sem capacidade de captura de energia do ambiente, ela é composta apenas por pilhas ou baterias. Portanto, a implementação da CODE consiste em modelar pilhas e baterias. Em RSSF com capacidade de captura de energia do ambiente, o problema de estimação da quantidade de energia disponível em cada nó sensor consiste em modelar e gerenciar eficientemente as múltiplas fontes de energia da unidade de suprimento de energia dos nós sensores. O trabalho está dividido em duas fases: a primeira fase consiste em elaborar, a partir de uma abordagem qualitativa e quantitativa, a primeira geração de modelos de bateria para RSSF, baseados no método de sistema de escrituração, que contemplem, pelo menos, os efeitos da taxa de descarga e de relaxação. A segunda fase consiste no projeto e modelagem de uma unidade de suprimento de energia simples e de baixo custo para nós sensores de uma RSSF com captura de energia solar, habilitada com a CODE e o rastreamento do ponto de máxima potência (RPMP). Resultados mostram que a eficiência global diverge do ponto ótimo de operação de menos de 9% e, sob certas condições pode alcançar 0%, confirmando que é possível também ajustar o ponto de máxima potência de acordo com a demanda de carga. A caracterização do sistema composto por um mini-painel solar e supercapacitores, resultou em uma nova abordagem energeticamente eficiente, que habilita o nó sensor a receber energia de três fontes possíveis: supercapacitores, bateria de back-up e o mini-painel solar.