DESRO: um protocolo de roteamento com gerenciamento dinâmico de energia para redes de sensores sem fio

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Dantas, Arthur Vinícius Maciel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Metodologias e técnicas da Computação; Sistemas de Computação; Mestrado em Ciência da Computação; UFV
• Palavras-chave em Português: Redes de computadores; Protocolos de comunicação; Redes de sensores sem fio; Computer networks; Communication protocol; Wireless sensor network; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2612

Este trabalho apresenta o DESRO (Dynamic Energy Saving Routing), um protocolo de roteamento dinâmico baseado no ESDSR (Energy Saving Dynamic Source Routing). O DESRO é um protocolo reativo para uso em redes estáticas planas e foi construído com o objetivo de sanar deficiências encontradas no ESDSR, tornando a decisão de roteamento de dados sensoriados mais eficiente. Possui dois mecanismos que trabalham conjuntamente para a realização do roteamento de dados: descoberta de rota e manutenção de rota. Na descoberta de rota, o DESRO, quando não possui um caminho até o sorvedouro, envia, em broadcast, uma mensagem de requisição de rotas. A mensagem de requisição é repassada até chegar ao sorvedouro. Ao receber uma requisição o sorvedouro envia, ao originador desta, uma mensagem de resposta contendo a rota descoberta, isto é, todos os nós pelos quais a mensagem de requisição passou. A manutenção de rotas é realizada quando um nó não consegue repassar uma mensagem de dados. Ele assume que o link está quebrado e envia uma mensagem avisando da quebra de link ao originador da mensagem de dados. Se o originador possuir uma rota alternativa passa a usá-la, caso contrário inicia uma nova descoberta de rota. A decisão de qual rota será utilizada é baseada nos valores de energia mínima estimada da rota e do seu número de saltos. A energia mínima estimada é calculada a partir da energia restante do nó e da potência usada na transmissão para um nó vizinho. O DESRO estende as funcionalidades do ESDSR adicionando um eficiente gerenciamento de rotas capaz de balancear a carga de roteamento entre os nós. O objetivo do balanceamento de carga é melhorar a distribuição de energia pela rede aumentando sua vida útil, evitando a morte dos nós causada por esgotamento da bateria. O gerenciamento de rotas é realizado com o uso de um temporizador e/ou contador de pacotes, criados quando da descoberta de uma rota. Quando o temporizador é zerado, é enviada uma mensagem de atualização da energia mínima estimada da rota e o temporizador é resetado para o valor inicial pré-estabelecido. A mensagem de atualização da energia mínima estimada pode ser também enviada quando o contador de pacotes, que é incrementado a cada novo pacote de dados criado, chegar ao limite pré-estabelecido, quando, então, será zerado. O ESDSR e DESRO foram comparados através de simulações no Castalia, um simulador de eventos discretos para redes de sensores sem fio. Foram realizadas simulações de distribuição em grade e distribuição uniforme aleatória dos nós. Os resultados obtidos mostraram que o gerenciamento de rotas foi capaz de atrasar a morte dos nós e aumentar a taxa de entrega de pacotes de dados.