Avaliação experimental da qualidade de enlace de redes de sensores sem fio industriais em instalações ao ar livre
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Informática Programa de Pós-Graduação em Informática UFPB |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19004 |
Resumo: | TheWireless Sensor Networks (WSN) have, as the main purpose to gather sensors information, in a pre-defined area, from sensor devices (nodes) that are capable to acquire, process and transmit data. The WSN are applicable in a wide range of fields, including industrial automation, where they can be used for monitoring and control industrial plants. In this application field, there are the Industrial WSN (IWSN) which aim to attend to the specific requirements of the industrial systems, such as communication with high reliability and low latency, which can be affected by the inherent characteristics of wireless communication. Electromagnetic signals can be attenuated, obstructed or propagated through multiple paths, due to hardware and metallic materials, widely used in industrial environments. This work aims to experimentally study the IWSN installed in outdoor industrial environments. The first part of the work consists on the characterization of two industrial plants (one mainly static and another mainly dynamic) with regard to the quality of the radio link in multiple channels. Another objective of the present work is to validate, through an experiment in a third outdoor industrial plant, a Link Quality Estimator (LQE) and also a device (sensor node LQE), which estimates the quality of links in real time, both proposed by Gomes in 2017. In order to guarantee a good quality of service in the IWSN, the obtained results reinforce the importance of the use of adaptive protocols that select the appropriate channels for each link, due to the spatial and temporal variations, which affect the quality of the channels |
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Avaliação experimental da qualidade de enlace de redes de sensores sem fio industriais em instalações ao ar livreAutomação IndustrialRedes de sensores sem fio industriaisMúltiplos CanaisEstimação de qualidade de enlaceIndustrial automationIndustrial wireless sensor networksMultiple ChannelsLink quality estimationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOTheWireless Sensor Networks (WSN) have, as the main purpose to gather sensors information, in a pre-defined area, from sensor devices (nodes) that are capable to acquire, process and transmit data. The WSN are applicable in a wide range of fields, including industrial automation, where they can be used for monitoring and control industrial plants. In this application field, there are the Industrial WSN (IWSN) which aim to attend to the specific requirements of the industrial systems, such as communication with high reliability and low latency, which can be affected by the inherent characteristics of wireless communication. Electromagnetic signals can be attenuated, obstructed or propagated through multiple paths, due to hardware and metallic materials, widely used in industrial environments. This work aims to experimentally study the IWSN installed in outdoor industrial environments. The first part of the work consists on the characterization of two industrial plants (one mainly static and another mainly dynamic) with regard to the quality of the radio link in multiple channels. Another objective of the present work is to validate, through an experiment in a third outdoor industrial plant, a Link Quality Estimator (LQE) and also a device (sensor node LQE), which estimates the quality of links in real time, both proposed by Gomes in 2017. In order to guarantee a good quality of service in the IWSN, the obtained results reinforce the importance of the use of adaptive protocols that select the appropriate channels for each link, due to the spatial and temporal variations, which affect the quality of the channelsNenhumaAs Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) tˆem como objetivo principal coletar informac¸ ˜oes sensoriais em uma determinada ´area, a partir de dispositivos sensores (n´os) que tˆem a capacidade de adquirir, processar e comunicar dados. As RSSF s˜ao aplic´aveis nos mais variados dom´ınios, incluindo a automac¸ ˜ao industrial, onde podem ser utilizadas no monitoramento e controle de plantas industriais. Neste campo de aplicac¸ ˜ao espec´ıfico existem as RSSF Industriais (RSSFI), que buscam atender a requisitos espec´ıficos dos sistemas industriais, tais como comunicac¸ ˜ao com alta confiabilidade e baixa latˆencia, que podem ser afetados pelas carater´ısticas inerentes `a comunicac¸ ˜ao sem fio. Os sinais eletromagn´eticos podem ser atenuados, obstru´ıdos ou propagados por m´ultiplos caminhos, grac¸as a equipamentos e materiais met´alicos presentes em abundˆancia em ambientes industriais. Este trabalho busca estudar experimentalmente as RSSFI instaladas em ambientes industrias ao ar livre. A primeira parte do trabalho consiste na caracterizac¸ ˜ao de duas plantas industriais (uma predominantemente est´atica e outra predominantemente dinˆamica) em relac¸ ˜ao `a qualidade do enlace de r´adio em m´ultiplos canais. Outro objetivo do atual trabalho ´e validar, por meio de experimento em uma terceira planta industrial ao ar livre, um estimador de qualidade de enlace (Link Quality Estimator, LQE) e tamb´em um dispositivo (n´o sensor LQE), que estima a qualidade de enlaces em tempo real, ambos propostos por Gomes, em 2017. Para garantir uma boa qualidade de servic¸o nas RSSFI, os resultados obtidos corroboram a importˆancia do uso de protocolos adaptativos que selecionem os canais apropriados para cada enlace, em virtude das variac¸ ˜oes espaciais e temporais, que afetam a qualidade dos canaisUniversidade Federal da ParaíbaBrasilInformáticaPrograma de Pós-Graduação em InformáticaUFPBFonseca, Iguatemi Eduardo dahttp://lattes.cnpq.br/4519016123693631Gomes, Ruan Delgadohttp://lattes.cnpq.br/0944963449027456Gomes, Emerson Brasil2021-01-01T19:25:32Z2020-12-312021-01-01T19:25:32Z2019-07-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19004porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-09-08T14:19:16Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19004Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-09-08T14:19:16Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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TheWireless Sensor Networks (WSN) have, as the main purpose to gather sensors information, in a pre-defined area, from sensor devices (nodes) that are capable to acquire, process and transmit data. The WSN are applicable in a wide range of fields, including industrial automation, where they can be used for monitoring and control industrial plants. In this application field, there are the Industrial WSN (IWSN) which aim to attend to the specific requirements of the industrial systems, such as communication with high reliability and low latency, which can be affected by the inherent characteristics of wireless communication. Electromagnetic signals can be attenuated, obstructed or propagated through multiple paths, due to hardware and metallic materials, widely used in industrial environments. This work aims to experimentally study the IWSN installed in outdoor industrial environments. The first part of the work consists on the characterization of two industrial plants (one mainly static and another mainly dynamic) with regard to the quality of the radio link in multiple channels. Another objective of the present work is to validate, through an experiment in a third outdoor industrial plant, a Link Quality Estimator (LQE) and also a device (sensor node LQE), which estimates the quality of links in real time, both proposed by Gomes in 2017. In order to guarantee a good quality of service in the IWSN, the obtained results reinforce the importance of the use of adaptive protocols that select the appropriate channels for each link, due to the spatial and temporal variations, which affect the quality of the channels |
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