Multipath Routing for Dual-Radio Wireless Sensor Networks
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Olga Nikolaevna Goussevskaia
Omprakash Gnawali
Luiz Filipe Menezes Vieira
Omprakash Gnawali
Luiz Filipe Menezes Vieira
Resumo
O projeto de uma Rede de Sensores Sem Fio depente muito da aplicação. Para aplicações tradicionais, como monitoração ambiental, smart buildings ou na agricultura, foram sempre priorizadas a redução do custo das plataformas, o gasto de energia e o uso de memória, em troca de ter uma vazão mais baixa. Aplicações modernas, como sistemas de segurança ou monitoramento de tráfego, geralmente exigem o uso de câmeras e transmissão de dados de vídeos pela rede. Para aplicações como essas, plataformas de dois rádios foram desenvolvidas, onde o seu projeto prioriza alcançar uma vazão maior e conservar a eficiência energética da rede. Nesse trabalho é proposto um algoritmo de roteamento multicaminho para encontrar dois caminhos disjuntos com a mesma paridade entre um par de nós da rede. O novo algoritmo de roteamento, combinado com um esquema de encaminhamento de pacotes que alterna os rádios ao longo do caminho, permite que todos os nós usem os dois rádios que possuem em paralelo a todo o tempo, dobrando a vazão em comparação com um esquema de um único caminho. Nós avaliamos nosso algoritmo e esquema de encaminhamento em um testbed físico contendo 100 nós da plataforma Opal, que possui dois rádios. Nosso protocolo conseguiu dobrar a vazão em comparação com o FastForward, o protocolo estado-da-arte para plataformas com dois rádios, e conseguiu atingir até 96% do limite teórico.
Abstract
The design of traditional wireless sensor networks prioritized reducing the cost, the energy consumption and memory usage at the expense of the throughput, but modern applications require using cameras and transmitting video data through the network. In this work, we propose a multipath routing algorithm to find two disjoint paths with the same parity between a pair of nodes in a dual-radio wireless sensor network. Combined with a forwarding scheme that alternates the radios throughout the paths, it allows all nodes in the paths to use both radios in parallel, doubling the throughput. We evaluated our algorithm and forwarding scheme in a real world testbed and we were able to double the throughput when compared with FastForward, the state-of-the-art protocol for dual-radio platforms, and achieve up to 96% of the theoretical limit.
Assunto
Roteamento (Administração de redes de computadores), Computação, Redes de sensores sem fio
Palavras-chave
Redes de Sensores Sem Fio, Dois Rádios, Roteamento Multicaminho