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Título: Análise do impacto de diferentes protocolos de comunicação e topologias físicas no consumo de energia em redes de sensores sem fio
Título(s) alternativo(s): Analysis of the impact of different communication protocols and physical topologies on energy consumption in wireless sensor networks
Autor(es): Sohn, Kailon
Nadalini, Guilherme
Orientador(es): Pigatto, Daniel Fernando
Palavras-chave: Sistemas de comunicação sem fio
Redes locais sem fio
Detectores
Energia - Consumo
Wireless communication systems
Wireless LANs
Detectors
Energy consumption
Data do documento: 23-Nov-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: SOHN, Kailon; NADALINI, Guilherme. Análise do impacto de diferentes protocolos de comunicação e topologias físicas no consumo de energia em redes de sensores sem fio. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Sistemas de Telecomunicações) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.
Resumo: As redes de sensores sem fio se tornaram um grande protagonista no monitoramento de ambientes inóspitos devido a sua grande versatilidade no uso de diferentes protocolos e tecnologias para se adequar a diferentes ambientes de monitoramento. Um grande fator para o sucesso dessa tecnologia no monitoramento de lugares de difícil acesso, é sua capacidade de diminuir o uso de energia para que não seja necessário efetuar a troca de baterias, aumentando, assim, a vida útil dos sensores. Neste trabalho serão analisados os diferentes componentes de uma rede de sensores sem fio que possam ser usados para aumentar a vida útil de um nó através da economia energia. Para isso, são analisados e comparados diferentes protocolos de comunicação (LoRa, Wi-Fi, ZigBee) por meio de simulação para determinar qual deles possui o melhor desempenho. De acordo com os resultados e devido ao consumo do Wi-Fi ser maior em comparação aos demais, a recomendação é pela escolha do ZigBee usando uma topologia híbrida com os módulos Xbee e Xbee Pro. Este protocolo oferece um balanceamento no consumo de energia e compatibilidade com protocolos e topologias, sem comprometer a integridade da rede numa eventual perda de um dos nós.
Abstract: Wireless sensor networks have become a major player in the monitoring of harsh environments due to their great versatility in the use of different protocols and technologies to adapt to different monitoring environments. A major factor for the success of this technology in monitoring those places is its ability to reduce energy use, só it is not necessary to change the batteries, thus increasing the life of the sensors. In this work, the different components of a wireless sensor network that can be used to increase the life of a node through energy savings, will be analyzed. For this, different communication protocols (LoRa, Wi-Fi, ZigBee) are analyzed and compared through simulation to determine which one has the best performance. According to the results and due to the higher Wi-Fi consumption compared to the others, the recommendation is to choose ZigBee using a hybrid topology with the Xbee and Xbee Pro module. This protocol offers a balance in power consumption and compatibility with protocols and topologies, without compromising the integrity of the network in the event of loss of one of the nodes.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26676
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