Processamento de consultas em redes de sensores sem fio: uma abordagem de detecção de novidades para o controle da qualidade dos serviços de consultas - Souza, Karina Marinho de (2009)
Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são redes de comunicação compostas por dispositivos de sensoriamento distribuídos geograficamente, nós-sensores, que podem ser empregadas para monitorar fenômenos físicos em tempo real. Devido à natureza física desses dispositivos, as RSSFs são usualmente propensas a falhas e possuem restrições computacionais para armazenar e processar dados. Apesar disso, o ponto crítico dessas redes está no modo como a energia disponível nos nós-sensores é consumida; se isso for feito apropriadamente, a vida operacional da RSSF poderá ser prolongada. Este trabalho apresenta uma abordagem para adaptar o processamento de consultas em RSSFs baseada em noções de qualidade de serviço das consultas e detecção de novidades. Enquanto o primeiro conceito captura a idéia de se possivelmente ter diferentes consultas servidas de diferentes maneiras em uma mesma RSSF, o segundo refere-se a técnicas de aprendizado de máquina embutidas nos seus componentes para possibilitá-los alterar dinamicamente seus comportamentos durante o processamento de consultas. Essa abordagem foca o consumo inteligente dos limitados recursos dessas redes ao passo que tenta manter a qualidade dos dados esperada pelos seus usuários. Nesse contexto, quatro classes de qualidade de serviço de consultas foram definidas tendo-se em conta níveis distintos de requisitos relativos à acurácia e ao comportamento temporal dos dados coletados. Além disso, um novo algoritmo baseado em detecção de novidades, nomeado AdaQuali (ADAptive QUALIty control for query processing in wireless sensor networks), é introduzido em detalhe como uma forma de controlar as atividades dos nós-sensores, através da adaptação de suas freqüências de coletas e transmissões de dados. Para propósitos de validação, experimentos foram conduzidos com um protótipo sobre dados reais, e os resultados apontam para ganhos de conservação de energia que variam de 1,73% a 42,99% para diferentes classes de qualidade de serviço no experimento que varia o número de nós-sensores da rede. PALAVRAS-CHAVE: Redes de sensores sem fio. Processamento de consulta. Detecção de novidades. Qualidade de serviço da consulta.