Automação, Controle e Sistemas Computacionais para Indústria e Serviços 4.0

Abstract

A utilização de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) em ambientes industriais permite diminuir o custo de automação e manutenção de processos. No entanto, a indústria apresenta um ambiente hostil para as RSSFs, gerando baixa confiabilidade nas comunicações. Este problema ocorre devido a interferência eletromagnética causada por equipamentos industriais e ao alto nível de atenuação, decorrente da existência de objetos metálicos. Para minimizar este problema, utiliza-se técnicas de diversidade cooperativa, onde dispositivos intermediários são responsáveis por retransmitir mensagens de outros dispositivos. Estas técnicas permitem melhorar significativamente a confiabilidade da comunicação, maximizando a taxa de sucesso de uma RSSF por um baixo custo. Com o objetivo de avaliar experimentalmente o uso de uma RSSF cooperativa, este trabalho propõe uma implementação inicial do modo de operação LLDN do protocolo IEEE 802.15.4e, que apresenta um grande potencial para a integração de nodos cooperantes. Foram realizados experimentos para avaliar a implementação dos processos de associação dos dispositivos na rede, os resultados obtidos foram semelhantes aos resultados teóricos, resultantes de análise matemática, validando esta etapa do estudo. O estado de operação Online da rede, na qual ocorre a troca de mensagens entre os dispositivos da rede, também foi avaliado. Em comparação com simulações da literatura foi confirmado um comportamento similar, porém com limitações sobre o período de Superframes. A integração da implementação do protocolo LLDN com técnicas de retransmissão cooperativa se encontram em desenvolvimento, restrições sobre o processamento das técnicas nas placas de desenvolvimento foram encontradas e foi concluída a necessidade de auxílio computacional.