Uma infraestrutura semântica para economizar energia em rede de sensores sem fio

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: BISPO, Kalil Araujo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco; UFPE; Brasil; Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
• Palavras-chave em Português: Infraestrutura Semântica; Rede de Sensores Sem Fio; Middleware; Ontologia e Web Semântica; Consumo de Energia; Reconfiguração de Software; Semantic Infrastructure; Wireless Sensor Network; Ontology and Semantic Web; Power Consumption; Software Reconfiguration
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16332

As Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são redes com recursos limitados, como processamento, largura de banda, memória e, o mais importante, energia. Dessa forma, as aplicações para nós sensores devem criar condições de realizar suas operações de sensoriamento e processamento no maior tempo possível, como também mecanismos que possam ajudar na economia de energia, por exemplo, a utilização de melhores algoritmos, agregação de dados, mecanismos de auto-gerenciamento, dentre outros, respeitando as limitações de recursos das RSSF. Algumas pesquisas na área mostram que solucionar esse tipo de problema não é uma tarefa fácil de ser resolvida. Sendo assim, este trabalho propõe uma solução de economia de energia para RSSF e uma forma comum de compartilhamento de dados entre aplicações e redes diferentes, baseada em uma Infraestrutura Semântica para RSSF chamada SITRUS. Ela utiliza reconfiguração paramétrica nos nós sensores em tempo de execução, a partir de dados de sensoriamento processados fora da RSSF, utilizando ontologias desenvolvidas com esse propósito para o processamento desses dados. SITRUS é formada por duas partes importantes: o Middleware Ciente de Reconfiguração para Rede de Sensores Sem Fio (RAMSES), responsável pelo transporte de dados e gerenciamento de serviços das aplicações que são executadas nos nós sensores; e o Módulo de Processamento Semântico da Informação (SIP), que tem por finalidade categorizar os dados para a geração da base de dados semântica. Esta base de dados servirá para a tomada de decisões de reconfiguração dos nós sensores e para o processamento de consultas sobre as RSSFs. A escolha por esse modelo se deve ao fato de que o processamento referente à reconfiguração da RSSF não sofre intervenção humana. O processamento é determinado pelo SIP e executado pelo RAMSES. Dessa forma, segue-se um modelo baseado em semântica formal. Pretende-se também que a SITRUS favoreça a integração de diferentes aplicações pelo compartilhamento de dados relativos a um mesmo contexto. Os benefícios desta abordagem incluem o enriquecimento dos dados pela associação de seu significado, e não apenas pela sintaxe dos dados, facilitando assim o seu acesso e eliminando ambiguidades. Como forma de demonstrar a eficiência da SITRUS, uma avaliação experimental do consumo de energia com algumas aplicações e diferentes cenários foi realizada, mostrando em seus resultados que a SITRUS atende ao que foi proposto no que diz respeito ao gerenciamento do consumo de energia.