Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/10067
Título: Timelywsn: middleware architecture for probabilistic support in WSNs
Autor: Alves, João André Varino
Orientador: Costa, António Casimiro Ferreira da, 1968-
Marques, Luís Miguel Madeira
Palavras-chave: Redes de sensores sem fios
Sistemas tempo-real
Protocolos de encaminhamento
Middleware
Teses de mestrado - 2013
Data de Defesa: 2013
Resumo: Recentemente, tem existido muito interesse e investigação no campo das redes de sensores sem fios (WSNs), redes ad-hoc sem fios, compostas por centenas a milhares de nós computacionais, equipados com equipamento sensorial, que medem o estado de entidades físicas. As WSNs podem ser utilizadas em numerosos cenários e aplicações, por exemplo, para a prevenção e deteção de incêndios florestais, monitorização industrial, ou monitorização da saúde de pacientes. Muitas destas aplicações terão requisitos temporais. No entanto, as WSNs apresentam alguns desafios únicos, que tornam o aprovisionamento de garantias tempo-real estritas, um objectivo irrealista. Os sistemas tempo-real são por norma deterministas e previsíveis, enquanto que as WSNs são, por natureza, imprevisíveis. Como alternativa, alguns investigadores têm explorado o aprovisionamento de algum nível de serviço (QoS), como uma alternativa às garantias tempo-real estritas. Esta tese descreve o estudo e definição de uma arquitetura de middleware para o suporte a aplicações com requisitos tempo-real em redes de sensores sem fios, construída sobre os conceitos de garantias probabilistas, monitorização estatística e adaptação aplicacional. São identificados um conjunto de serviços que necessitam de ser implementados como parte deste sistema, bem como a razão dessa necessidade. Para além disso, esta tese apresenta, encaminhamento baseado em estimação probabilística de latências (PLER), um protocolo de encaminhamento para WSNs, que toma vantagem dos serviços do middleware, servindo como prova de conceito.
Recently, there has been a lot of interest and research in the field of wireless sensor networks (WSNs). Wireless ad-hoc networks made of hundreds to thousands of computer nodes equipped with sensory equipment, that measure the state of physical entities. WSNs can be used in numerous scenarios and applications, for instance, in forest fire prevention and detection, industrial monitoring, or patient-health monitoring. Many of these applications will have real-time requirements. However, WSNs present some unique issues, that make the provisioning of hard real-time guarantees an unreasonable objective. Hard real-time systems are deterministic and predictable, while WSNs are, by nature, unpredictable. Alternatively, some researchers have explored the provisioning of some Quality of Service (QoS), as an alternative to hard real-time guarantees. This thesis describes the study and definition of a middleware architecture for the support of applications with real-time requirements in WSNs, built on the concepts of probabilistic QoS guarantees, statistical monitoring, and application adaptation. It identifies a set of underlying services that need to be implemented as part of this framework, explaining why they are needed and what they provide. Furthermore This thesis presents, Probabilistic Latency Estimation based Routing (PLER), a routing protocol for WSNs, that takes advantage of the middleware services, serving as a proof-of-concept application.
Descrição: Tese de mestrado em Segurança Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013
URI: http://hdl.handle.net/10451/10067
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