Proposta de um algoritmo de roteamento baseado em lógica difusa para RSSF em ambientes fechados

Abstract

As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) têm sido uma solução amplamente utilizada no contexto de sistemas de gerenciamento de edificações. Os sensores são responsáveis por monitorar diversos aspectos do ambiente, como temperatura, iluminação e consumo de energia. Entretanto, os sensores estão expostos a condições adversas e mudanças constantes do ambiente, que podem afetar de maneira definitiva a comunicação e fluência dos dados. Neste sentido, este trabalho apresenta uma proposta de algoritmo de roteamento baseado em lógica difusa para identificação dos melhores caminhos em uma rede de sensores sem fio indoor. São apresentados os parâmetros utilizados (RSSI, Desvio Padrão do RSSI e Taxa de Erro de Pacote) para a definição do custo de cada caminho, a sequência de identificação de melhor caminho e os resultados obtidos em simulação e aplicação prática. A solução proposta agrega técnicas de roteamento em RSSF à utilização de lógica difusa para caracterização e definição dos custos dos enlaces entre os sensores. O algoritmo desenvolvido foi confrontado com uma solução de roteamento baseada em RSSI. Os experimentos demonstram que a solução permite a seleção de enlaces de melhor qualidade, reduzindo a probabilidade de perda de pacote em comparação ao algoritmo baseado apenas em RSSI.

Wireless Sensor Networks (WNS) have been applied as monitoring solution for building management systems. The sensors are responsible for monitoring environment aspects such as temperature, lighting and energy consumption. However, the sensors are exposed to adverse conditions and frequent environment changes, which can dramatically affect communication and data flow. Thus, this work proposes a routing algorithm based on fuzzy logic to identify the best routes in an indoor wireless sensor network. The evaluated parameters are presented (RSSI, Standard Deviation and Packet Error Rate) along with the cost definition process for each route, the best route identification sequence and the results obtained in simulation and experimentation. The proposed solution mixes WSN routing techniques along with fuzzy logic to characterize and define the link cost. The developed algorithm was faced with a routing solution based on RSSI. The experiments demonstrate that the solution allows the selection of higher quality links, reducing the probability of packet loss in comparison to the algorithm based on RSSI.