Determinação da taxa de ocupação de ambientes internos fechados em função da potência de sinal recebido em redes de sensores sem fio

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo das variações de sinais de rádio frequência na influência das pessoas, objetivando identificar relações relevantes entre a taxa de ocupação de um ambiente fechado e a RSSI (Received Signal StrengthIndicator) no interior do mesmo. A obtenção do nível de ocupação espacial de maneira não invasiva possibilita o aumento da qualidade de serviço em diversas áreas. Nesse trabalho são apresentados testes experimentais que possibilitaram a verificação de um modelo de segunda ordem que fornece o número de pessoas dentro de um ambiente, tendo a variância e a média da intensidade de sinal como parâmetro. A partir da instalação de uma rede sensor sem fio padrão IEEE 802.15.4 em uma sala de aula, foram coletados dados da variação de potência dos sinais de comunicação entre os sensores posicionados em linha de visada no interior da sala. Os resultados obtidos apresentaram uma tendência de crescimento da variância do RSSI e, um decrescimento da média deste mesmo indicador, ambos proporcionais ao aumento do número de pessoas no ambiente. O modelo obtido neste trabalho possibilitou a obtenção da ocupação espacial, definida pelo número de alunos presentes, com um erro menor que duas pessoas. A partir dos resultados observou-se que a utilização da leitura da RSSI em redes de sensores, pode servir como um tipo de sensor omnidirecional capaz de realizar a leitura volumétrica do ambiente, em termos de ocupação. Este estudo pode embasar futuras aplicações para os dispositivos Wi-Fi, sendo esta uma tecnologia bastante disseminada.

This paper presents a study of the radio frequency signals variations influencing people in order to identify relevant relationships between the occupancy rate of a closed environment and the RSSI (Received Signal StrengthIndicator) inside of it. The achievement of spatial occupation noninvasively enables increased service quality in several areas. In this paper are shown experimental tests that enabled the verification of a second order model that provides the number of people within an environment, and the variance and the average signal intensity as a parameter are presented. From the installation of a wireless IEEE 802.15.4 sensor wire in a classroom network data power variation of communication signals positioned between the line of sight inside the room sensors were collected. The results show an increasing trend of the variance of RSSI and a decrease of the average of the same index, both increase in proportion to the number of people in the environment.The model obtained in this work enables the achievement of spatial occupation, defined by the number of students present, with less than two people error. After the results it was observed that the use of the RSSI reading sensor networks can serve as a type of omnidirectional sensor capable of performing the volumetric reading of the environment in terms of occupation. This study can to base future applications for Wi-Fi devices; this is a fairly widespread technology.