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As Redes de Sensores sem Fio (RSSF) vem apresentando uma penetração cada vez maior nas mais distintas áreas, dada a sua versatilidade e baixo custo. Mais recentemente foi proposto seu emprego no chão de fábrica, com o surgimento de diversos padrões específicos, com especial destaque ao padrão IEEE 802.15.4. O ambiente industrial possui características específicas que requerem cuidado na aplicação das RSSF: requisitos de tempo real e alto índice de ruído eletromagnético. Sendo assim, é determinante para RSSF industriaias que se maximize a confiabilidade na troca de mensagens. Uma das propostas neste sentido é o emprego de técnicas de cooperação e codificação de rede.
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Cooperação e Codificação de Rede Aplicadasas RSSF Industriais
Odilson T. [email protected]
Universiade Federealde Santa Catarina
IFSC – UFSC RSSF industriais com Codificação 1 / 27
IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Sumário
1 Introdução
2 Redes de Sensores Sem FioConceitosIEEE 802.15.4
3 Redes IndustriaisEspecificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
4 Codificação de Rede com CooperaçãoCooperaçãoCodificação de Rede
IFSC – UFSC RSSF industriais com Codificação 2 / 27
IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
O Futuro
RedesFuturas
Serviços Cientesdo Contexto
Domínio das Redesde Sensores Sem Fio
Futuro da Internet(fixa e móvel)
IWSN
VANETs BAN
BWSN
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Áreas Envolvidas Nesta Apresentação
IFSC – UFSC RSSF industriais com Codificação 4 / 27
IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Formação da Rede
IFSC – UFSC RSSF industriais com Codificação 5 / 27
Fonte: Loureiro 2003
IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
RSSF – A Origem
Confiabilidade – ConceitoA ideia intuitiva de confiabilidade de redes pode ser entendida comoa probabilidade de uma rede continuar funcionando mesmo naocorrência de falhas nos enlaces e/ou nodos
Nodos não são confiáveis, podem“morrer” por exaustão de energiaSensores não são exatos: medidas dasgrandezas não são precisasComunicação sem fio não é confiável (?)A rede DEVE ser confiável! Como?
Domínio das Redesde Sensores Sem Fio
Rede Autônoma com alto grau de cooperação na execução detarefas: auto-configuração, auto-cura, fusão de dados . . .
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
RSSF – A Origem
Confiabilidade – ConceitoA ideia intuitiva de confiabilidade de redes pode ser entendida comoa probabilidade de uma rede continuar funcionando mesmo naocorrência de falhas nos enlaces e/ou nodos
Nodos não são confiáveis, podem“morrer” por exaustão de energiaSensores não são exatos: medidas dasgrandezas não são precisasComunicação sem fio não é confiável (?)A rede DEVE ser confiável! Como?
Domínio das Redesde Sensores Sem Fio
Rede Autônoma com alto grau de cooperação na execução detarefas: auto-configuração, auto-cura, fusão de dados . . .
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
RSSF – A Origem
Confiabilidade – ConceitoA ideia intuitiva de confiabilidade de redes pode ser entendida comoa probabilidade de uma rede continuar funcionando mesmo naocorrência de falhas nos enlaces e/ou nodos
Nodos não são confiáveis, podem“morrer” por exaustão de energiaSensores não são exatos: medidas dasgrandezas não são precisasComunicação sem fio não é confiável (?)A rede DEVE ser confiável! Como?
Domínio das Redesde Sensores Sem Fio
Rede Autônoma com alto grau de cooperação na execução detarefas: auto-configuração, auto-cura, fusão de dados . . .
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Aumentando a confiabilidade
Técnicas tradicionais para aumentar a confiabilidade na trocade pacotes, seja em redes cabeadas seja em redes sem fio:
CRC – Cyclic Redundancy Check – Descarta pacotes comindícios de erroFEC – Forward Error Correction – Envia bits redundantespara recuperar até certo nível de erros nos pacotesARQ – Automatic Repeat reQuest – Reencaminhapacotes não ou incorretamente recebidos
As técnicas podem ser complementares, dependendo do graude confiabilidade exigido pela aplicação
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Modelo de um nodo
Sistemas Embarcados:SOAplicaçãoProtocolos de comunicação
Cuidado com consumo energéticoRoteamento: múltiplos saltos⇒ sinkConfiabilidade (?)
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Modelo de um nodo
Sistemas Embarcados:SOAplicação
Protocolos de comunicaçãoCuidado com consumo energéticoRoteamento: múltiplos saltos⇒ sinkConfiabilidade (?)
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Modelo de um nodo
Sistemas Embarcados:SOAplicaçãoProtocolos de comunicação
Cuidado com consumo energéticoRoteamento: múltiplos saltos⇒ sinkConfiabilidade (?)
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Modelo de um nodo
Sistemas Embarcados:SOAplicaçãoProtocolos de comunicação
Cuidado com consumo energéticoRoteamento: múltiplos saltos⇒ sinkConfiabilidade (?)
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ConceitosIEEE 802.15.4
IEEE 802.15.4
Padrão IEEE 802.15.4Camada física e de controle de acesso ao meio para redes sem fiopessoais com baixas taxas de transmissão (LR-WPANs)
Camada Física:Frequências(MHz)/canais: 868/0, 915/1-10, 2450/11-26Taxa de transferência: 20, 40, 100 e 250 kbps
IEEE 802.11
IEEE 802.15.4
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ConceitosIEEE 802.15.4
IEEE 802.15.4
Padrão IEEE 802.15.4Camada física e de controle de acesso ao meio para redes sem fiopessoais com baixas taxas de transmissão (LR-WPANs)
Camada Física:Frequências(MHz)/canais: 868/0, 915/1-10, 2450/11-26Taxa de transferência: 20, 40, 100 e 250 kbps
IEEE 802.11
IEEE 802.15.4
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Fonte:
Bertocco2008
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
MAC IEEE 802.15.4
Sem Beacon : CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Avoidance)Com Beacon:
151413121110987654321
CAP CFP
0
Beacon Beacon
Inativo
SD = aBaseSuperframeDuration x 2 SímbolosSO
BI = aBaseSuperframeDuration x 2 SímbolosBO
GTS GTS
Ativo
0 ≤ SO ≤ BO ≤ 14
15,36ms ≤ SuperframeDuration ≤ 4,2min
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
ConceitosIEEE 802.15.4
Exemplos de Superquadros
BO SO BI SD Compartimento(ms) (ms) (ms) (bytes)
0 0 15,36 15,36 0,96 30
1 0 30,72 15,36 0,96 30
8 8 3932,16 3932,16 245,76 7680
14 0 251658,24 15,36 0,96 30
14 14 251658,24 251658,24 15728,64 491520
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Redes Industriais/Chão de Fábrica – A Origem
Compartilhamento de recursosHeterogeneidadeGarantia de tempo de resposta médio ou máximo (Tempo real)
Confiabilidade dos equipamentos e da informação(exatidão nos dados)Conectividade e interoperabilidadeEvolutividade e flexibilidadeNetwork Control System – NCSMonitoramento – Predictive Maintenance (PdM)Redes Fieldbus
HARTISA. . .
Redes Sem Fio?
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Redes Industriais/Chão de Fábrica – A Origem
Compartilhamento de recursosHeterogeneidadeGarantia de tempo de resposta médio ou máximo (Tempo real)
Confiabilidade dos equipamentos e da informação(exatidão nos dados)Conectividade e interoperabilidadeEvolutividade e flexibilidade
Network Control System – NCSMonitoramento – Predictive Maintenance (PdM)Redes Fieldbus
HARTISA. . .
Redes Sem Fio?
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Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Redes Industriais/Chão de Fábrica – A Origem
Compartilhamento de recursosHeterogeneidadeGarantia de tempo de resposta médio ou máximo (Tempo real)
Confiabilidade dos equipamentos e da informação(exatidão nos dados)Conectividade e interoperabilidadeEvolutividade e flexibilidadeNetwork Control System – NCSMonitoramento – Predictive Maintenance (PdM)
Redes FieldbusHARTISA. . .
Redes Sem Fio?
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Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Redes Industriais/Chão de Fábrica – A Origem
Compartilhamento de recursosHeterogeneidadeGarantia de tempo de resposta médio ou máximo (Tempo real)
Confiabilidade dos equipamentos e da informação(exatidão nos dados)Conectividade e interoperabilidadeEvolutividade e flexibilidadeNetwork Control System – NCSMonitoramento – Predictive Maintenance (PdM)Redes Fieldbus
HARTISA. . .
Redes Sem Fio?
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Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Redes Industriais/Chão de Fábrica – A Origem
Compartilhamento de recursosHeterogeneidadeGarantia de tempo de resposta médio ou máximo (Tempo real)
Confiabilidade dos equipamentos e da informação(exatidão nos dados)Conectividade e interoperabilidadeEvolutividade e flexibilidadeNetwork Control System – NCSMonitoramento – Predictive Maintenance (PdM)Redes Fieldbus
HARTISA. . .
Redes Sem Fio?IFSC – UFSC RSSF industriais com Codificação 12 / 27
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Redes Sem Fio na Industria
Transição
Coexistência de redes cabeadas e sem fio por vários anos
Problemas do meio sem fioDesvanecimentoPropagação por vários caminhosSombreamentoSegurança: captura de pacotes e/ou inserção de pacotesmaliciososInterferência, com mais intensidade na Industria:
SoldasMotores elétricosInversores de FrequênciaOutras redes sem fio . . .
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Caracterização do ruído na industria
Para facilitar o desenvolvimento de novos protocolos faz-se usode simuladores e/ou ensaios em laboratórios. Para antever ocomportamento dos mesmo na industria deve-se ter ummodelo realista dos ruídos lá presentes.
Em rajadasModelo Gilbert–ElliottBER (CRC/FEC), PER (ARQ)Altamente dependente da distância entre comunicantes
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Caracterização do ruído na industria
Para facilitar o desenvolvimento de novos protocolos faz-se usode simuladores e/ou ensaios em laboratórios. Para antever ocomportamento dos mesmo na industria deve-se ter ummodelo realista dos ruídos lá presentes.
Em rajadasModelo Gilbert–ElliottBER (CRC/FEC), PER (ARQ)Altamente dependente da distância entre comunicantes
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
RSSF Industriais
Mudança de paradigmaNodos devem ser confiáveisSensores devem ser exatosTempo Real
Periodicidade
PermaneceCuidado com consumo energéticoAlta densidade/empregabilidade⇒ nodos ainda sãobaratos quando comparados com tecnologia tradicional
RSSF IndustriaisWirelessHARTISA 100.11aIEEE 802.15.4/ZigBee – IEEE802.15.4e. . .
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Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
RSSF Industriais
Mudança de paradigmaNodos devem ser confiáveisSensores devem ser exatosTempo Real
PeriodicidadePermanece
Cuidado com consumo energéticoAlta densidade/empregabilidade⇒ nodos ainda sãobaratos quando comparados com tecnologia tradicional
RSSF IndustriaisWirelessHARTISA 100.11aIEEE 802.15.4/ZigBee – IEEE802.15.4e. . .
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Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
RSSF Industriais
Mudança de paradigmaNodos devem ser confiáveisSensores devem ser exatosTempo Real
PeriodicidadePermanece
Cuidado com consumo energéticoAlta densidade/empregabilidade⇒ nodos ainda sãobaratos quando comparados com tecnologia tradicional
RSSF IndustriaisWirelessHARTISA 100.11aIEEE 802.15.4/ZigBee – IEEE802.15.4e. . .
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
Especificidades das redes industriaisRedes industriais sem fio
Classes de Uso - ISA
Categoria Classe Aplicação Descrição
Impo
rtân
cia
daat
ualid
ade
dam
ensa
gem
6Segurança 0 Ações emergenciais (sempre crítica)
<——
——
—–
Red
esS
emFi
o—
——
—–> 1 Circuito fechado
para controle regu-lamentar
(muitas vezes crítica)
Controle 2 Circuito fechadopara controle desupervisão
(geralmente não crítica)
3 Controle em malhaaberta
(humano na malha)
4 Alerta Consequências operacionais decurto prazo (por exemplo, a ma-nutenção baseada em eventos)
Monitoramento 5 Registro e downloa-ding/uploading
Sem consequências operacio-nais imediatas (por exemplo, co-leta de história, sequência deeventos, manutenção preventiva)
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Cooperação em RSSFAs redes cooperativas, que visam a utilização dos dispositivosativos na rede como retransmissores obtendo desta formadiversidade semelhante à encontrada em dispositivos MIMO,são capazes de propiciar transmissões mais confiáveis, comredução dos efeitos de canal e melhoria em termos taxa deerro e throughput
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Conceitos
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Diversidade TemporalCada caminho em diferentes instantes de tempo tem diferentecomportamentoRetransmissão de mensagens em tempos distintos
Diversidade EspacialCada caminho percorrido por uma onda sofre diferentesatenuaçõesMIMO em RSSF é caroMúltiplos nodos fazem o papel de MIMO
IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Conceitos
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Diversidade TemporalCada caminho em diferentes instantes de tempo tem diferentecomportamentoRetransmissão de mensagens em tempos distintos
Diversidade EspacialCada caminho percorrido por uma onda sofre diferentesatenuaçõesMIMO em RSSF é caroMúltiplos nodos fazem o papel de MIMO
IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Conceitos
Diversidade em Frequência – A propagação de sinaisem diferentes frequências experimenta diferenças emreflexão, difração e espalhamento (Salto de canal –WirelessHART, ISA 100.11a, IEEE 802.15.4e)
Diversidade por Multiusuário – O aumento global dataxa de transmissão do sistema cresce com o número deusuários e com ganho na variação do canalDiversidade por Multipercurso – Em uma rede sem fiode múltiplos saltos, um determinado par emissor-receptorpode ser conectado por meio de múltiplos percursos narede. As propriedades desses percursos variam dediversas maneiras, tais como: comprimento do salto,largura de banda, atraso total, atraso na fila etcTécnicas podem explorar várias diversidades
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Conceitos
Diversidade em Frequência – A propagação de sinaisem diferentes frequências experimenta diferenças emreflexão, difração e espalhamento (Salto de canal –WirelessHART, ISA 100.11a, IEEE 802.15.4e)Diversidade por Multiusuário – O aumento global dataxa de transmissão do sistema cresce com o número deusuários e com ganho na variação do canal
Diversidade por Multipercurso – Em uma rede sem fiode múltiplos saltos, um determinado par emissor-receptorpode ser conectado por meio de múltiplos percursos narede. As propriedades desses percursos variam dediversas maneiras, tais como: comprimento do salto,largura de banda, atraso total, atraso na fila etcTécnicas podem explorar várias diversidades
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Conceitos
Diversidade em Frequência – A propagação de sinaisem diferentes frequências experimenta diferenças emreflexão, difração e espalhamento (Salto de canal –WirelessHART, ISA 100.11a, IEEE 802.15.4e)Diversidade por Multiusuário – O aumento global dataxa de transmissão do sistema cresce com o número deusuários e com ganho na variação do canalDiversidade por Multipercurso – Em uma rede sem fiode múltiplos saltos, um determinado par emissor-receptorpode ser conectado por meio de múltiplos percursos narede. As propriedades desses percursos variam dediversas maneiras, tais como: comprimento do salto,largura de banda, atraso total, atraso na fila etc
Técnicas podem explorar várias diversidades
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CooperaçãoCodificação de Rede
Conceitos
Diversidade em Frequência – A propagação de sinaisem diferentes frequências experimenta diferenças emreflexão, difração e espalhamento (Salto de canal –WirelessHART, ISA 100.11a, IEEE 802.15.4e)Diversidade por Multiusuário – O aumento global dataxa de transmissão do sistema cresce com o número deusuários e com ganho na variação do canalDiversidade por Multipercurso – Em uma rede sem fiode múltiplos saltos, um determinado par emissor-receptorpode ser conectado por meio de múltiplos percursos narede. As propriedades desses percursos variam dediversas maneiras, tais como: comprimento do salto,largura de banda, atraso total, atraso na fila etcTécnicas podem explorar várias diversidades
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos⇒ inundação na redeAlguns : qual o critério?Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos
⇒ inundação na redeAlguns : qual o critério?Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos⇒ inundação na rede
Alguns : qual o critério?Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos⇒ inundação na redeAlguns
: qual o critério?Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos⇒ inundação na redeAlguns : qual o critério?
Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos⇒ inundação na redeAlguns : qual o critério?Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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Retransmissão em RSSF
Modelo predominante – ARQ – Automatic Repeat reQuestBaixa diversidade temporalNenhuma diversidade espacial
Uso de vizinhos retransmissores (Cooperação)Aumento da diversidade espacialAumento do consumo energético? Depende dos objetivosda aplicaçãoEscolha do(s) vizinho(s)?
Todos⇒ inundação na redeAlguns : qual o critério?Nodos atuadores: sem problemas energéticos!
Diversidade temporal?
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
O que é Codificação de Rede
Um novo paradigma para comunicação em redeNas redes tradicionais os nós intermediários podemsomente rotear ou replicar os pacotes recebidosNas redes codificadas estes nós podem criar novospacotes com a combinação algébrica dos pacotesrecebidosPotencial para:
Alcançar maiores taxas de transmissãoSimplificar algoritmos de roteamentoOtimizar as retransmissões
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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CooperaçãoCodificação de Rede
Exemplo da NC
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Quatro intervalos de tempo Três intervalos de tempo.
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Codificação de mensagens
Por definição, todos os pacotes que trafegam pela rede são vetoresde tamanho m sobre um corpo finito Fq (pi = [pi1 . . .pim], pij ∈ Fq).Cada nó fonte produz k pacotes originais (ordinários), definidoscomo x1, . . . ,xk . Os nós que fazem a codificação, constroem novospacotes executando combinações lineares (sobre Fq) dos pacotesrecebidos. Um nó qualquer recebe um conjunto de pacotes:
Y (t) =
y1...
yN
=
g11 . . . g1k...
. . ....
gN1 . . . gNk
x1
...xk
= G(t)X
onde G(t) é chamada a matriz de transferência da rede para umdeterminado destino t e k é o numero de pacotes codificadosrecebidos. O destino recupera os pacotes originais X resolvendo osistema linear
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Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Codificação de mensagens na prática
Escolha do tamanho do corpo⇒ 28
Codificando mensagens:Escolha do coeficienteMultiplicar o coeficiente pela mensagem: toma-se de 8 em8 bits (= corpo) da mensagem e multiplica-se(deslocamento de bits) pelo coeficienteRepete-se para todas a mensagens a codificarO resultado final é obtido pelo XOR de todas asmensagensMensagem pronta para envio. Deve-se enviar oscoeficientes em anexo
Decodificando mensagens:Monta-se um sistema linear com todas as mensagensrecebidas, codificadas ou nãoResolução de sistema linear: extrai-se as incógnitas(mensagens) – deslocamento de bits.
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CooperaçãoCodificação de Rede
Codificação de mensagens na prática
Escolha do tamanho do corpo⇒ 28
Codificando mensagens:Escolha do coeficienteMultiplicar o coeficiente pela mensagem: toma-se de 8 em8 bits (= corpo) da mensagem e multiplica-se(deslocamento de bits) pelo coeficienteRepete-se para todas a mensagens a codificarO resultado final é obtido pelo XOR de todas asmensagensMensagem pronta para envio. Deve-se enviar oscoeficientes em anexo
Decodificando mensagens:Monta-se um sistema linear com todas as mensagensrecebidas, codificadas ou nãoResolução de sistema linear: extrai-se as incógnitas(mensagens) – deslocamento de bits.
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Codificação de mensagens na prática
Escolha do tamanho do corpo⇒ 28
Codificando mensagens:Escolha do coeficienteMultiplicar o coeficiente pela mensagem: toma-se de 8 em8 bits (= corpo) da mensagem e multiplica-se(deslocamento de bits) pelo coeficienteRepete-se para todas a mensagens a codificarO resultado final é obtido pelo XOR de todas asmensagensMensagem pronta para envio. Deve-se enviar oscoeficientes em anexo
Decodificando mensagens:Monta-se um sistema linear com todas as mensagensrecebidas, codificadas ou nãoResolução de sistema linear: extrai-se as incógnitas(mensagens) – deslocamento de bits.
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IntroduçãoRedes de Sensores Sem Fio
Redes IndustriaisCodificação de Rede com Cooperação
CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão com Codificação de Rede
PrósDe uma mensagem codificada pode-se recuperar qualquermensagem perdida (?)Menor ocupação do meioDiversidade temporal e espacialUm bom algoritmo pode aproveitar nodos em distânciasintermediárias como retransmissores, aumentando aprobabilidade de sucesso
ContrasOverhead na mensagem: ocupação do meio + energiaOver hear : energiaOver processing: custo
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CooperaçãoCodificação de Rede
Retransmissão com Codificação de Rede
PrósDe uma mensagem codificada pode-se recuperar qualquermensagem perdida (?)Menor ocupação do meioDiversidade temporal e espacialUm bom algoritmo pode aproveitar nodos em distânciasintermediárias como retransmissores, aumentando aprobabilidade de sucesso
ContrasOverhead na mensagem: ocupação do meio + energiaOver hear : energiaOver processing: custo
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Muito Obrigado!
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