TCC Versao Final (Biblia)

CENTRO UNIVERSITRIO DO ESTADO DO PAR

REA DE CINCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

BACHARELADO EM CINCIA DA COMPUTAO

Juan Pereira Pamplona Rodrigues

Mauro Gonalves Sueth

Pamella Barros de Melo

Thiago Raphael de Almeida Medeiros

IMPLEMENTAO DE UMA REDE MESH UTILIZANDO MIKROTIK PARA

MAXIMIZAR O RAIO DE ATUAO DE UM DRONE PARA MONITORAMENTO

FLORESTAL

Belm

2013

CENTRO UNIVERSITRIO DO ESTADO DO PAR

REA DE CINCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

BACHARELADO EM CINCIA DA COMPUTAO







FLORESTAL

Trabalho de Curso na modalidade Produto,

apresentado como requisito parcial para

obteno do grau em Bacharelado em Cincia

da Computao do Centro Universitrio do

Estado do Par CESUPA, sob orientao do

Prof. Esp. Eudes Danilo da Silva Mendona e

Coorientao da Prof. M.Sc. Alessandra

Natasha Alcntara Barreiros.

Belm

2013







FLORESTAL

Data da Defesa: 12/12/2013

___________________________________________________________________

Orientador Prof. Esp. Eudes Danilo da Silva Mendona - CESUPA

___________________________________________________________________

Coorientadora Prof. Msc. Alessandra Natasha Alcntara Barreiros - CESUPA

___________________________________________________________________

Avaliador Prof. Msc. Jorge Koury Bechara - CESUPA

Belm

2013

AGRADECIMENTO

Uma fase da minha vida acaba de se concluir e com ela vem minha vitria. Quatro

anos de muito esforo e dedicao. Agradeo todos que participaram da minha vida

durante estes anos. Agradeo instituio pelo suporte, aos mestres por repassarem

o conhecimento da melhor forma possvel. Ao meu orientador Eudes Danilo por todo

apoio e dedicao para ajudar a minha equipe e a mim na elaborao deste trabalho,

assim como a minha co-orientadora Alessandra Natasha. UFRA por ceder espao

para que todos os testes do nosso trabalho fossem feitos com sucesso. Aos amigos

que mesmo de longe acompanharam a minha jornada, agradeo pelo suporte. Aos

amigos conquistados durante os anos de graduao, obrigado pelo apoio e suporte,

vocs tambm so vitoriosos. A minha equipe que se dedicou ao mximo para que

esse trabalho se tornasse real, obrigado por tudo. Dedico esta vitria aos meus pais,

irmos, avs, tios e primos, que tambm me deram todo o suporte e apoio para que

isso se concretizasse, obrigado por tudo.


AGRADECIMENTO

Aqui se finaliza uma fase da minha vida e com ela um sonho se realiza. O sonho da

graduao, de se tornar uma Cientista da Computao. Agradeo do fundo do corao

a todos que fizeram parte desta jornada. todos mestres que tanto me ensinaram,

pela pacincia ao repassar o seu conhecimento. Agradeo em especial aos

professores Ricardo Casseb, Alessandra Natasha, Igor Ruiz e Otvio Noura por alm

de serem mestres se tornarem amigos. Agradeo ao CESUPA pelo apoio em vrias

situaes e por conceder um ensino de tanta qualidade. Aos amigos de longa data

agradeo pela pacincia, por entenderem minha ausncia em vrios momentos e pelo

apoio. Aos amigos conquistados nestes anos, obrigado por tudo. Aos colegas de sala

agradeo pelo apoio, pelas horas de estudos, pelos corujes e por me acompanharem

nesta jornada. Aos meus avs, tias e tios, primos e primas obrigado pelo amor

repassado e por torcerem por mim. Ao meu orientador Eudes Danilo e co-orientadora

Alessandra Natasha pela pacincia e suporte na elaborao deste trabalho. A minha

equipe Mauro, Juan e Thiago que apesar de algumas desavenas e

desentendimentos durante estes meses, soubemos levar tudo da melhor forma e nos

dedicar para a realizao desta etapa em nossas vidas. sr Graa Medeiros pelo

amor e compaixo demostrados nos momentos difceis. Ao Alessandro Lima pelo

companheirismo, pelo amor, pela pacincia e por estar comigo durante estes anos,

em alguns momentos fsico e em outros mentalmente. Mas nada disso teria sido

possvel sem o amor de uma pessoa imprescindvel na minha vida, minha me

Elizabete Melo. A ela dedico toda a minha vitria, foi por ela que lutei e persisti durante

estes anos. Me, agradeo por todos os valores que voc me repassou, por me

ensinar a amar, por me apoiar nos momentos mais difceis da minha vida, por sempre

estar l quando precisei, por me amar da forma mais bonita e pura desse mundo, por

torcer e lutar por mim em todos os momentos. Essa vitria nossa. Te amo, me!

Muito obrigada por tudo.


AGRADECIMENTO

Apesar de todas as decises erradas que foram tomadas, e pelas insistncias

em permanecer em tais erros, tamanha a misericrdia de Deus para com o seu filho.

Agradeo a Deus pela sua misericrdia infinita, que me permitiu chegar at aqui e que

me levar a conquistar todos os meus objetivos.

Agradeo a meu pai Angenaro Sueth in memorian por ter sido uma pessoa

justa e honesta durante toda a sua vida. Seu exemplo, alicerou a construo de meu

carter e me permitiu nunca ter dvidas sobre quem eu sou e o que eu posso fazer.

Agradeo a minha me Joana Sueth, minha companheira e confidente em todos os

momentos. Se h uma palavra que possa refletir fora, determinao, amor, vida,

companheirismo, renncia e sacrifcio, essa palavra ME. Muito obrigado me.

No poderia deixar de agradecer a meus irmos: Magno, Marcelo e Marcio, que

desde o inicio de minhas empreitadas nunca me criticaram, mas sempre me viram

como uma pessoa com um grande potencial ainda a ser descoberto. Ao Magno que

me ajudou, desde o incio, em minhas aventuras no ES, ao Marcelo que sempre se

colocou a disposio para me ajudar em tudo o que fosse necessrio e ao Marcio que

sempre me estimulou a estudar e foi o grande responsvel pela minha vinda a Belem

e retornar os estudos. Se hoje eu estou apresentando um trabalho de concluso de

curso, ele diretamente responsvel por isso. Espero poder retribuir tudo em dobro

para cada um deles. O meu muito obrigado.

Aos professores do Cesupa que durante os trs anos e meio que tive o privilgio

de poder conviver, compartilharam conosco seus conhecimentos, suas experincias

de vida e suas amizades. Posso dizer que foram, sem exceo, mais do que

professores. Foram amigos. Muito obrigado.

Aos amigos, e agora colegas de trabalho, que fiz durante todo esse tempo. O

meu muito obrigado. Obrigado pela convivncia, pelas experincias e conhecimentos

compartilhados. Sem dvida, foi um grande privilgio ter compartilhado uma sala de

aula com cada um de vocs.

A equipe que formamos para a realizao deste trabalho, Pamella, Thiago e

Juan, apesar de altos e baixos durante esse processo foi muito proveitoso esse

convvio. A expectativa que nutrimos para a continuao desta parceria fora do mbito

acadmico vem criando fortes perspectivas. Espero que possamos concretizar todos

esses planos. Muito obrigado a cada um de vocs.


AGRADECIMENTO

Agradeo primeiramente a Deus por ter me dado sabedoria para colocar em prtica

meus projetos. Agradeo a minha famlia, em especial a minha me Ruth por me

apoiar em todas as minhas decises. A meus amigos de faculdade, agradeo pelo

apoio e companheirismo durante toda essa jornada.

Aos meus colegas de equipe que desde o inicio me apoiaram e me incentivaram

durante todo esse processo de conquista. Agradeo tambm aos professores por todo

o suporte ofertado e sua amizade desprendida durante o curso. Aos meus

orientadores, prof. Eudes e professora Alessandra que nos guiou durante esta

caminhada longa e rdua at a concluso de nosso trabalho.


RESUMO

O presente trabalho se dispe a elencar todo o processo de implementao de uma

rede mesh utilizando as placas de comunicao wireless da Mikrotik em um ambiente

florestal, visando a aplicao de um veculo areo no-tripulado drone, para a

realizao de um monitoramento areo com transmisso de vdeo em tempo real da

referida rea florestal. de suma importncia ressaltarmos neste trabalho, a utilizao

de uma tecnologia altamente escalvel em diversos setores da sociedade, como as

redes wireless, conforme as publicaes que aliceraram a fundamentao terica

deste trabalho demonstraram, aplicada em uma regio florestal visando o seu

monitoramento. Ao longo deste trabalho foram utilizados como base de pesquisa

vrias publicaes de cunho acadmico, alm de diversas reportagens publicadas em

sites conceituados relacionado as redes mesh e suas aplicaes. No entanto, foram

escassas as publicaes voltadas para maximizar a atuao de voo de um drone em

um ambiente florestal, o que faz deste trabalho, um trabalho inovador. Por fim,

implementamos uma rede mesh, com grande requinte de detalhes em todo os

procedimentos envolvidos, o que permitir uma pessoa com poucos conhecimentos

na rea, seja capaz de implementar uma rede mesh utilizando a tecnologia Mikrotik.

Palavras-chave: Rede mesh. Veculo areo no-tripulado. Drone. Mikrotik.

ABSTRACT

The present paper offers to list the all process of implementing a mesh network using Mikrotiks boards for wireless communication in a forest environment, towards the implementation of an unmanned aerial vehicle drone, to conduct an air monitoring with real-time video transmission of the forest area. It is of a great importance to emphasize in this work, the use of a highly scalable technology in different sectors of society, as is wireless networks, according to publications underpinning the theoretical foundation of this study demonstrated, applied in a forest region inteting its monitoring. Throughout this paper were used as the basis for research various publications of academic nature, besides several articles published in reputable sites associated with mesh networks and their applications. However, were scarce publications to maximize the flight performance of a drone in a forest environment, that makes this paper, an innovative paper. Finally, we have implemented a mesh network, with great refinement of detail in all procedures involved, what will allow a person with little knowledge in the area, to be capable of implementing a mesh network using Mikrotik's technology

Keywords: Mesh networks. Unmanned Aerial Vehicle. Drone. Mikrotik.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Demonstrao de ad hoc ........................................................................... 21

Figura 2: Funcionamento de uma rede wireless ........................................................ 22

Figura 3: Tipos de Interferncias ............................................................................... 23

Figura 4: Link dedicado via cabo ............................................................................... 26

Figura 5: Link dedicado via micro-ondas ................................................................... 26

Figura 6: Demonstrao da topologia em estrela ...................................................... 27

Figura 7: Demonstrao de uma rede mesh ............................................................. 28

Figura 8: Distribuio de uma rede mesh na cidade de So Francisco - CA ............ 29

Figura 9: Ocultao do SSID da rede ........................................................................ 31

Figura 10: Filtro de endereos MAC no Mikrotik ....................................................... 32

Figura 11: Segurana do roteador Mikrotik ............................................................... 33

Figura 12: Placa Mikrotik Modelo R52Hn .................................................................. 36

Figura 13: Modelo de AP baseado de um hardware ................................................. 37

Figura 14: Modelo de AP baseado em software........................................................ 38

Figura 15: Diagrama de irradiao da antena omnidirecional na horizontal .............. 39

Figura 16: Diagrama de irradiao de antena omnidirecional na vertical .................. 39

Figura 17: Funcionamento de uma estrutura de comunicao com WDS ................ 41

Figura 18: WDS e suas variveis de configurao .................................................... 41

Figura 19: Demonstrao de um access point gerando um BSS .............................. 42

Figura 20: Representao dos tipos de drones ......................................................... 43

Figura 21: O drone em forma de avio Predator, utilizado pelo exrcito americano . 43

Figura 22: AR.Drone da empresa Parrot ................................................................... 44

Figura 23: Classificao dos drones por tamanho .................................................... 44

Figura 24: Configurao da rede local do computador .............................................. 49

Figura 25: Janela de propriedades da rede local (Windows 7/8.x) ............................ 49

Figura 26: Janela de propriedades do protocolo TCP/IP Verso 4 (Windows 7/8.x) . 50

Figura 27: Tela inicial Winbox ................................................................................... 50

Figura 28: Seleo de placa Mikrotik ........................................................................ 51

Figura 29: Tela principal de configurao ................................................................. 52

Figura 30: Restaurando configurao padro de fbrica .......................................... 52

Figura 31: Configurao de endereo de IP .............................................................. 53

Figura 32: Adicionando IP ......................................................................................... 53

Figura 33: Atribuindo IP e interface ........................................................................... 54

Figura 34: Endereo IP atribudo ............................................................................... 54

Figura 35: Interface da rede ...................................................................................... 55

Figura 36: Configurando a rede wireless (1/3) .......................................................... 56



Figura 39: Tabela de wireless ................................................................................... 58

Figura 40: Configurando a rede mesh (1/3) .............................................................. 58



Figura 43: Configurando a porta ................................................................................ 60

Figura 44: Informando a porta ................................................................................... 60

Figura 45: Configurando o WDS ............................................................................... 61

Figura 46: Configurando o DHCP Server .................................................................. 62

Figura 47: Selecionando a interface .......................................................................... 62

Figura 48: Selecionando a rede correspondente ....................................................... 63

Figura 49: Configurando o gateway .......................................................................... 63

Figura 50: Configurando o range de IP disponveis .................................................. 64

Figura 51: Configurando o DNS ................................................................................ 64

Figura 52: Configurando o perodo disponibilidade dos IPs ...................................... 65

Figura 53: Resultado da configurao DHCP Server ................................................ 65

Figura 54: Apresentao WDS aps o reconhecimento da 1 placa ......................... 66

Figura 55: Apresentao WDS aps o reconhecimento da 2 Placa ........................ 66

Figura 56: Conectar o computador rede do drone .................................................. 67

Figura 57: Tela de configurao do Putty .................................................................. 68

Figura 58: Tela de telnet do Putty (1/2) ..................................................................... 68

Figura 59: Tela de telnet do Putty (2/2) ..................................................................... 69

Figura 60: Mensagem de erro informando a perda da conexo ................................ 69

Figura 61: Acessando a rede SKYNET ..................................................................... 69

Figura 62: Programa para anlise de conexes em redes wifi (WNetWatcher) ........ 70

Figura 63: Conectando um tablet na rede SKYNET .................................................. 70

Figura 64: Iniciando o programa AR.Pro para controle do drone .............................. 71

Figura 65: Configurando as preferncias de conexo do programa .......................... 71

Figura 66: Informando ao programa o novo endereo IP do drone ........................... 72

Figura 67: Tela de controle aps ser efetuada a conexo com o drone .................... 72

Figura 68: Mapa do local da instalao ..................................................................... 73

Figura 69: Anlise da regio em um grfico (potncia do sinal x canais de wifi)....... 74

Figura 70: Lista das redes presentes regio ............................................................. 74

Figura 71: Caixa Hermtica com placa Mikrotik ........................................................ 75

Figura 72: Instalao da Antena Wlan-Torre-01 ........................................................ 75

Figura 73: Instalao da Antena Wlan-Torre-02 e o Mikrotik .................................... 76

Figura 74: Drone controlado atravs da rede mesh (1/2) .......................................... 76

Figura 75: Drone controlado atravs da rede mesh (2/2) .......................................... 77

Figura 76: Imagem area da cmera secundria do drone de uma plantao de milho

UFRA ........................................................................................................................ 77

Figura 77: Imagem area da cmera secundria do drone de rvores nativas UFRA

.................................................................................................................................. 78

Figura 78: Imagem area da cmera principal do drone da UFRA ........................... 78

Figura 79: Associao de endereo MAC 1/2 ........................................................... 79

Figura 80: Associao de endereo MAC 2/2 ........................................................... 80

SUMRIO

1. INTRODUO ...................................................................................................... 16

1.1. PROBLEMA .................................................................................................... 17

1.2. MOTIVAO................................................................................................... 18

1.3. OBJETIVO GERAL ......................................................................................... 18

1.4. OBJETIVO ESPECFICO ................................................................................ 18

1.5. JUSTIFICATIVA .............................................................................................. 19

2. FUNDAMENTAO TERICA ............................................................................ 20

2.1. INTRODUO S REDES WIRELESS ......................................................... 20

2.2. MODOS DE FUNCIONAMENTO .................................................................... 21

2.2.1. Redes ad hoc........................................................................................... 21

2.2.2. Redes infraestruturadas ......................................................................... 21

2.3. TIPOS DE INTERFERNCIAS ....................................................................... 22

2.4. PADRES ...................................................................................................... 24

2.4.1. Protocolo 802.11b ................................................................................... 24

2.4.2. Protocolo 802.11g ................................................................................... 24

2.4.3. Protocolo 802.11n ................................................................................... 25

2.4.4. Protocolo 802.11a ................................................................................... 25

2.5. TOPOLOGIAS ................................................................................................. 25

2.5.1. Ponto-a-ponto ......................................................................................... 26

2.5.2. Estrela ...................................................................................................... 26

2.5.3. Mesh ......................................................................................................... 27

2.6. SEGURANA ................................................................................................. 29

2.6.1. Ocultao do SSID .................................................................................. 30

2.6.2. Filtro de endereos MAC ........................................................................ 31

2.6.3. Mtodos de criptografia ......................................................................... 32

2.6.3.1. Wired Equivalent Privacy (WEP) ........................................................ 33

2.6.3.2. Wifi Protected Access (WPA) ............................................................ 34

2.6.3.3. Wifi Protected Access 2 (WPA 2) ....................................................... 34

3. TECNOLOGIAS UTILIZADAS .............................................................................. 36

3.1. MIKROTIK ....................................................................................................... 36

3.2. ACCESS POINT ............................................................................................. 37

3.3. ANTENAS ....................................................................................................... 38

3.4. WIRELESS DISTRIBUITION SYSTEM (WDS) ............................................... 39

3.5. DRONE ........................................................................................................... 42

3.5.1. Descrio ................................................................................................. 42

3.5.2. Principais usos ....................................................................................... 45

3.6 WINBOX ..........................................................................................................45

3.7 PUTTY..............................................................................................................45

3.8 WIFI ANALYZER .............................................................................................46

4. ESTUDO DE CASO .............................................................................................. 46

4.1. METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO ................................................... 46

4.2. IMPLEMENTAO DA REDE MESH COM MIKROTIK ................................. 48

4.2.1. Configurando a placa de rede local ...................................................... 48

4.2.2. Configurando o endereo de IP ............................................................. 53

4.2.3. Ativando a interface wlan1 ..................................................................... 55

4.2.4. Configurando a rede wireless:............................................................... 55

4.2.5. Configurando a rede mesh .................................................................... 58

4.2.6. Retornando configurao wireless ....................................................... 61

4.2.7. Configurando o DHCP ............................................................................ 61

4.2.8. Configurao da segunda placa Mikrotik ............................................. 65

4.3. CONFIGURAR DRONE PARA ATUAR COMO STATION .............................. 67

4.4. SITE SURVEY ................................................................................................ 73

4.5. FOTOS DA IMPLEMENTAO DA REDE ..................................................... 75

5. CONCLUSO ....................................................................................................... 81

5.1. DIFICULDADES ENCONTRADAS ................................................................. 81

5.2. TRABALHOS FUTUROS ................................................................................ 83

6. REFERNCIAS ..................................................................................................... 84

16

1. INTRODUO

As redes wireless, tambm conhecida como redes wireless fidelity (WIFI),

melhor explicado no item 2.1, ao longo dos ltimos anos se popularizou de forma

exponencial devido a sua escalabilidade de aplicaes no mercado, principalmente

dentre os usurios de tecnologias mveis como notebooks, tablets e smartphones

conforme a consultoria da ABI Research Technology Market Intelligence (2012, online)

publicou em seu site:

Since 1999 annual shipments of Wi-Fi enabled devices have grown rapidly with a major inflection point in 2008 as the smartphone market took off. In 2012 over 1.5 billion Wi-Fi enabled devices were shipped. The market is forecast to continue to grow rapidly over the next five years as the technology is adopted across a wide variety of markets including consumer, mobile, automotive, and emerging markets.

Devido a sua escalabilidade quanto a sua aplicao, esta tecnologia vem sendo

empregada no somente para prover uma conectividade entre aparelhos de

comunicao de massa, mas tambm em aplicaes voltadas automao de

diversos tipos de aparelhos e equipamentos presente no mercado e na indstria (ABI

RESEARCH TECNOLOGY MARKET INTELLIGENCE, 2012).

Por se tratar de uma tecnologia que utiliza frequncias de rdio (RF), e com

isso passvel de interferncias como descreve (BRIERE, 2005, p.81):

Wireless network, communicate by using radio frequency RF waves, as consequence, the network can be disrupted by RF interference from others devices sharing the same frequency used by your wireless network.

Houve a necessidade de padronizao de seu uso, separando os usurios

domsticos da indstria e do meio militar. Essa padronizao ser descrita no decorrer

deste trabalho, no entanto a nfase neste tpico ser dada para aplicaes que

utilizam essa tecnologia em ambientes outdoor, ou seja, aplicaes que se

concentram ao ar livre, por ser o estudo de caso que este trabalho se alicerou.

O presente trabalho utiliza um veculo areo no-tripulado (VANT), tambm

conhecido pelo nome em ingls drone, ao qual passar a ser referenciado neste

trabalho, utilizado para realizao de monitoramento areo baseado em transmisso

de vdeo em tempo real. Este drone por operar em uma frequncia de 2,4 GHz, utiliza

a rede wireless para realizar sua comunicao com o operador de voo bem como a

transmisso de vdeo em tempo real por uma cmera acoplada ao aparelho e enviada

para um dispositivo eletrnico como um tablet ou computador. No entanto, por ser um

17

modelo de aparelho de uso civil o que este trabalho utiliza, h uma significativa

limitao quanto ao raio de atuao de voo deste equipamento, no ultrapassando 50

metros de distncia do aparelho eletrnico utilizado para o seu controle (ARDRONE

BRASIL, 2013).

Como proposta para aumentar o raio de atuao de voo deste equipamento de

monitoramento, est sendo proposto a implementao de uma rede mesh de antenas,

melhor explicado nos item 4.2, com access points (AP) com redundncia de sinais

afim de poder proporcionar a disseminao do sinal da rede wireless no ambiente

outdoor aumentando assim a propagao do sinal desta rede permitindo que o drone

maximize a sua rea de atuao de monitoramento.

No tocante aos pontos de acesso com redundncia de sinal ser utilizado as

placa de redes wireless da empresa Mikrotik que permitir a utilizao da tecnologia

conhecida como Wireless Distribuition System (WDS), que ser melhor referenciado

no item 3.4, que permitir que vrios access points, referenciados no item 3.1, possam

ser conectados e assim realizar a redundncia do sinal da rede mesh.

Sendo assim, este trabalho encontra-se dividido em trs partes, a primeiro uma

abordagem sobre a fundamentao terica para a realizao do estudo de caso, uma

apresentao sobre o drone utilizado no processo de monitoramento atravs da rede

wireless, a segunda parte refere-se a implementao da rede mesh em um ambiente

florestal o que caracteriza o estudo de caso deste trabalho e a terceira parte

demonstram as concluses deste estudos, as pretenses futuras e as dificuldades

encontradas.

1.1. PROBLEMA

Regies florestais apresentam um cenrio bastante complicado para instalao

de uma infraestrutura de rede devido grande quantidade de rvores e pouco espao

entre elas, uma vez que o modelo trivial para a realizao de uma expanso de rede

wireless est pautado na topologia de backbone, tambm conhecida como

cabeamento estruturado (MOGHADAM, 2013).

18

1.2. MOTIVAO

A cada dia mais comum observar a insero da tecnologia nos ambientes

urbanos, rurais e florestais, proporcionando maior mobilidade para as pessoas e

empresas envolvidas nestes meios. Em se tratando de busca de soluo de

problemas, observa-se que nas trs reas citadas, tecnologias inovadoras esto

surgindo de forma exponencial (ALVIM, 2010).

Focando nas florestas e reas plantadas, um problema infelizmente muito

comum a incidncia de queimadas, que muitas vezes chegam a destruir em grande

escala estas reas, acarretando prejuzos ambientais e financeiros (RAMOS, 2006).

Este trabalho visa a aplicabilidade de solues capazes de realizar o

monitoramento de reas florestais e plantaes com a utilizao de um drone atravs

do uso de redes mesh de antenas para maximizar o raio de atuao do drone, onde

computadores ou outros equipamentos sero capazes de receber, em tempo real,

imagens areas de florestas durante seu voo de monitoramento.

Atravs do uso destes mtodos, poder ser realizado o monitoramento de

regies florestais e plantaes diversas utilizando softwares para capturar as

informaes pertinentes s reas monitoradas.

1.3. OBJETIVO GERAL

Implementar uma rede wireless utilizando uma a topologia mesh de antenas

para maximizar o raio de envio do sinal wireless, para que passe a cobrir toda a rea

desejada com redundncia de sinal para aumentar a rea de atuao desta rede com

o intuito de realizar o controle do drone para monitoramento das regies florestais e

plantaes.

1.4. OBJETIVO ESPECFICO

Implementar uma rede wireless com topologia mesh e acompanhar a

conectividade do sinal da rede wireless entre o drone, e as placas Mikrotik e

suas antenas e a estao de monitoramento em solo.

Acompanhar o comportamento dos sinais de transmisso e recepo da rede

wireless em um ambiente florestal atravs da realizao de um site survey.

19

Validar a tecnologia de comunicao utilizada como uma alternativa vivel para

maximizar os sinais da rede wireless em um ambiente florestal com fins para

monitoramento ambiental.

1.5. JUSTIFICATIVA

As queimadas florestais so os principais problemas relacionados ao

desmatamento ambiental (FREITAS, 2011) e um dos principais problemas que elevam

os prejuzos das empresas detentoras de florestas plantadas de pinus e eucalipto

(INVESTFLORESTAL, 2012), alm de ser o principal problema relacionado ao efeito

estufa que vem acarretando o aquecimento global (BBC BRASIL, 2007).

As tecnologias existentes para a realizao do monitoramento de queimadas

esto resumidas ao sensoriamento remoto provido por satlites (INSTITUTO

BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVVEIS,

2011), no entanto tais satlites alm de diversas limitaes tambm so uma

tecnologia bastante cara e utilizada somente por rgos governamentais e institutos

de pesquisas (INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS, 2011).

Prover uma tecnologia que permita que o monitoramento de florestas possa ser

realizado a um baixo custo sem limitar a sua eficincia conduziu os integrantes deste

projeto a pesquisar alternativas viveis, das quais as redes mesh foram propostas

como o meio de transporte de informaes promovido por vrios tipos de sensores, e

no que tange este projeto, a utilizao desta estrutura, por um drone transmitindo

imagens em tempo real.

Em relao a estas tecnologias, aps a sua implementao e o

acompanhamento dos resultados, espera-se comprovar sua eficcia quanto a

disposio de conectividade da rede em uma rea florestal como intuito de utiliz-la

para transmitir dados de um drone com o objetivo de monitorar o referido ambiente.

20

2. FUNDAMENTAO TERICA

2.1. INTRODUO S REDES WIRELESS

O avano tecnolgico no decorrer dos anos possibilitou com que fossem

estudadas novas maneiras de transmitir informaes. Surgiram as redes cabeadas

que se mostraram muito eficientes no que se tratava de ambientes com um nmero

reduzido de computadores, porm tambm limitavam os seus usurios,

principalmente no que diz respeito infraestrutura (MORIMOTO, 2008a)

Realizar o cabeamento da rede de computadores em grandes prdios, muitas

vezes era invivel financeiramente ou simplesmente impossvel de serem feitas.

Necessitava-se de uma soluo que fizesse com que esta rede se tornasse acessvel

de diferentes mquinas sem a interveno dos cabos (MORITOMO, 2008b).

De acordo com o Institute of Electrical and Eletronics Engineers (IEEE) em

1990, a entidade teve a iniciativa de criar um grupo de estudos especficos de

pesquisas para o desenvolvimento da rede sem fio (wireless), que se tratava de uma

conexo entre dispositivos mveis ou aparelhos fixos sem a utilizao de cabos

atravs de ondas de rdio, com o intuito de torn-la acessvel populao. Foram

criados padres abertos para tornar este tipo de conexo uma realidade. Este padro

foi denominado IEEE 802.11, que por conta da baixa transferncia de dados ficou

ocioso por cerca de sete anos.

Porm, com a mudana na taxa de transferncia destes dados de kilobits por

segundo (Kbps) para megabits por segundo (Mbps), viu-se na rede wireless uma

tecnologia promissora que passou a receber incentivos de empresas privadas para a

construo de equipamentos que fizessem com que o projeto sasse do papel

(GARCIA, 2011).

A rede wireless vem se tornando cada vez mais comum nos mais diversos

ambientes. Moradias, prdios comerciais, empresas e at mesmo reas como praas

e pontos tursticos passaram a adotar esta tecnologia para proporcionar a conexo de

diferentes dispositivos internet (SETECO, 2013).

21

2.2. MODOS DE FUNCIONAMENTO

2.2.1. Redes ad hoc

Nesta topologia os dispositivos se comunicam entre si, sem precisar de um

controle de administrao centralizada ocasionando que os dispositivos interligados

possam ser o usurio final ou um simples roteador onde ir estabelecer conexes com

os outros dispositivos conectados (CUNHA et al., 2007). Na figura, nota-se uma rede

ad hoc entre trs dispositivos, onde eles esto conectados entre si, sendo que eles

podem estar conectados com um deles sendo o roteador ou sem a presena de algum

dispositivo coordenador.

Figura 1: Demonstrao de ad hoc

Fonte: Tanenbaum (2003, p.68)

2.2.2. Redes infraestruturadas

Por meio do Access Point (AP), ondas de rdio so enviadas de aparelhos que

realizam a transmisso dos dados que sero capturados por antenas e enviados aos

dispositivos conectados rede. Esta transmisso pode ser feita atravs de radiao

infravermelha, via satlite ou radiofrequncia utilizada em celulares (SILVA, 1998).

Atravs de um adaptador de rede wireless, os dados so transmitidos e

traduzidos na forma de um sinal de rdio e transmitidos utilizando uma antena. Estes

dados so recebidos pelo roteador que realiza a decodificao e envia a informao

para internet atravs da rede cabeada (MICROPLACE, 2010).

22

Figura 2: Funcionamento de uma rede wireless

Fonte: Microplace (2011, online)

2.3. TIPOS DE INTERFERNCIAS

Muitos fatores contribuem para que haja interferncia nas redes wireless,

prejudicando assim o seu desempenho. Problemas como reduo na taxa de

transferncias de dados, altas taxas de erros, perda e dificuldade de conexo,

inoperncia total da rede podem ser detectados a partir da interferncia em redes

wireless (WDS NETWORK, 2010).

A maioria das redes wireless utilizadas em casas e pontos comerciais, utilizam

a faixa de frequncia 2,4 GHz, sendo assim, comum encontrar nestes ambientes

fontes de interferncia que atuam na mesma frequncia (WDS NETWORK, 2010).

Os principais tipos de interferncia segundo WDS Network (2010) se do

atravs de:

Servios Diretos de Satlites (DSS): alguns conectores de antenas

parablicas podem interferir na rede;

Fornos de micro-ondas: utilizar um forno micro-ondas prximo ao computador

ou da estao de base da rede wireless pode causar interferncia;

Aparelhos que atuam em frequncia semelhante: telefones sem fio,

monitores LCD, transmissores ou receptores de vdeo, autofalantes sem fio,

entre outros objetos que utilizam a frequncia de 2,4 GHz;

Outras redes wireless;

23

Para evitar tal interferncia na rede, necessrio observar algumas

caractersticas, muitas vezes consideradas sem importncia. Evitar barreiras ao sinal

ou mudar a localizao da base pode contribuir para evitar perda de sinal (APPLE,

2013).

Por exemplo, dentro de um prdio em construo vrios materiais podem ser

os causadores da interferncia na rede, afetando a transmisso dos dados. A figura 3

a seguir demonstra os tipos de barreiras que geralmente so encontradas em

ambientes onde so realizadas as instalaes de redes wireless.

Figura 3: Tipos de Interferncias

Fonte: Apple (2013, online)

Segundo Rufino (2010, p. 19) Fatores externos ocasionam muito mais

interferncia nas redes sem fio que as redes convencionais. Nas redes cabeadas

ou redes convencionais, os dados so tidos como protegidos at mesmo pelo fator da

proteo fsica, isolando no s o material do qual o cabo feito, mas tambm as

informaes que trafegam neste ambiente. J nas redes wireless este tipo de proteo

invivel, sendo prejudicada por fatores que ocasionam a interferncia e em alguns

casos a perda de sinal (RUFINO, 2010).

24

2.4. PADRES

Popularmente conhecidas como redes wireless, a tecnologia de comunicao

padronizada pelo Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) sob o nome

de IEEE 802.11 no uma tecnologia nova. Desde os anos 1990 a IEEE adotou o

documento IEEE Standards for Local and Metropolitan Area Networks (BRIERE, 2005)

que desde ento vem regulamentando o uso das redes wireless no mercado. Segundo

(BROAD, 2008) so muitos os protocolos da famlia 802.11, mas que nem todos so

direcionados s modulaes de frequncias de rdio. Os protocolos implementados

atualmente em equipamentos no mercado civil so 802.11b/g/n para aplicaes

indoor, ou seja, aplicaes que encontram-se dentro de um determinado ambiente

fechado e 802.11a para aplicaes outdoor, ou seja, em ambientes ao ar livre.

2.4.1. Protocolo 802.11b

Devido ao fato dos equipamentos domsticos fabricados operarem na

frequncia de 2,4 GHz em sua maioria com uma taxa de transmisso de dados de at

11 Mbps, este padro acabou sendo o mais utilizado at o surgimento de seu sucessor

o 802.11n, conforme descreve (BROAD, 2008, p.04).

Milhes de dispositivos com suporte a ele foram vendidos desde 1999. Ele utiliza um tipo de modulao chamado Direct Sequence Spread Spectrum DSSS ocupando uma poro da banda ISM Industrial, scientific and medical, entre 2,400 e 2,495 GHZ. Possui uma capacidade mxima de transmisso de dados de 11 Mbps, com um real utilizao de cerca de 5 Mbps.

2.4.2. Protocolo 802.11g

O protocolo 802.11g considerado o sucessor do 802.11b utiliza o mesmo

espao de frequncia 2,4GHz assim como o seu predecessor, no entanto o esquema

de modulao utilizado Ortogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), que so

tcnicas de modulao de sinais onde mltiplos sinais so enviados em diferentes

frequncias (SIMES, 2007), e sua velocidade de transmisso de dados pode variar

chegando ao mximo de 54 Mbps at o mnimo 11 Mbps ou ainda menor para garantir

a compatibilidade com os equipamentos que utilizam a mesma frequncia do padro

anterior (BROAD, 2008).

25

2.4.3. Protocolo 802.11n

Este um novo padro que assim como os outros citados acima utiliza um

espao de frequncia de 2,4 GHz, mas que tambm funciona a uma frequncia de 5,0

GHz. Sua modulao Multiple Input and Multiple Output (MIMO) que vem a ser um

conjunto de tcnicas de transmisso para sistemas de comunicao sem fio com

mltiplas antenas na transmisso e recepo (BRIERE, 2005), permite que a rea de

cobertura deste protocolo possa chegar at 400 metros em aplicaes outdoor

(BROAD, 2008).

2.4.4. Protocolo 802.11a

Este protocolo opera na banda Industrial, Scientific and Medical (ISM) que so

bandas de frequncia de rdio reservadas internacionalmente para uso comercial de

5 GHz (LOUREIRO, 2005), deixando assim incompatvel com os demais protocolos

descritos acima. Possui uma capacidade mxima de transmisso de at 54 Mbps.

Devido a sua frequncia ser alta o alcance desta rede acaba sendo menor do que as

802.11b/g/n, utilizando a mesma potncia (BROAD, 2008).

Independente de qual frequncia de banda uma rede wireless utiliza, as ondas

de rdio que elas imitem so passveis de interferncias devido ao fato de tais ondas

serem capazes de percorrer longas distncias. Por este motivo o governo necessita

realizar um rigoroso processo de controle sobre as licenas de uso de transmisso de

rdio (TANENBAUM, 2003).

2.5. TOPOLOGIAS

A topologia de uma rede refere-se forma de como uma rede pode ser

organizada, ou seja, como os enlaces fsicos e os ns de comutao esto

organizados, determinando o caminho fsico utilizado entre as estaes conectadas

na rede (SOUZA, 1995).

Sabendo que a topologia a forma de representao geomtrica de todos os

links e os dispositivos de uma conexo, podemos definir alguns tipos de topologias

bsicas existentes que so: Malha ou mesh, estrela, ponto-a-ponto (FOROUZAN,

2008).

26

2.5.1. Ponto-a-ponto

uma conexo de link dedicado, ou seja, os links ficam restritos a dois

dispositivos que estiverem se comunicando entre si na mesma rede, possibilitando o

trfego de dados apenas com dispositivos que a conexo esteja fechada

(FOROUZAN, 2006).

A seguir a figura 4 demonstra uma ligao com link dedicado feito via cabo.

Figura 4: Link dedicado via cabo

Fonte: Adaptado de Forouzan (2006, p. 38)

Alm da conexo de link de dois dispositivos ligados a cabo, podemos fazer

uma conexo ponto-a-ponto atravs de dispositivos de micro-ondas ou via satlite

(FOROUZAN, 2006). A seguir a figura 5 demonstra a ligao com link dedicado

utilizando uma conexo ponto-a-ponto com dispositivos de micro-ondas.

Figura 5: Link dedicado via micro-ondas

Fonte: Adaptado de Forouzan (2006, p. 38)

2.5.2. Estrela

Nessa topologia cada n de cada estao interligado por um n central, ou

seja, um n mestre que age como o controle de toda rede, e por onde passam todas

as mensagens trocadas dentro dela (SOUZA, 1995).

27

Figura 6: Demonstrao da topologia em estrela

Fonte: Passos (2011, online)

Na figura 6, observa-se que as estaes esto conectadas a um nico

dispositivo de entrada e sada (E/S), onde na maior parte das redes o dispositivo de

(E/S) s cuida da gerencia de comunicao para facilitar o processamento de dados

(SOARES, 1995).

2.5.3. Mesh

A rede mesh utiliza comunicao de rede wireless para realizar os saltos entre

os ns que esto dentro da topologia. Esta topologia visa sair de um ponto de origem

at o destino atravs de ns intermedirios (GOMES; BOHLKE, 2010).

A figura a seguir demostra como funciona uma rede mesh, onde as informaes

passam por vrios ns intermedirios at que cheguem ao seu destino.

28

Figura 7: Demonstrao de uma rede mesh

Fonte: Ross (2012, online)

Segundo Nodalis Brasil (2011), a rede mesh interliga vrios pontos de acesso

wireless formando uma malha e ampliando a cobertura do sinal da rede wireless. A

rede mesh capaz de fazer um equilbrio no trfego da rede e tambm ela tolerante

a falhas, de modo que se um dos ns apresente uma falha, outro n assume o seu

lugar. As principais vantagens de se usar uma rede mesh o baixo custo, fcil

implantao e por haver uma tolerncia a falhas.

O funcionamento da rede mesh se d por meio de um protocolo de roteamento

que verifica as rotas mais eficientes disponveis, com base em uma tabela dinmica

onde o protocolo observa todas as rotas possveis at seu n de destino levando em

considerao a maior rapidez, as menores perdas de pacotes e o caminho mais rpido

(NODALIS BRASIL, 2011).

A verificao da tabela feita de forma transparente para o usurio que est

conectado rede, ou seja, quando um n para, o sistema faz uma varredura e se

rearranja automaticamente sem que o usurio perceba. Outra caracterstica

importante o roaming, onde sua funo fornecer a mobilidade para o usurio sem

que ele perca sua conexo no momento da troca entre os ns a sua volta (NODALIS

BRASIL, 2011).

29

Figura 8: Distribuio de uma rede mesh na cidade de So Francisco - CA

Fonte: Goldman (2008, online)

Na figura acima, observamos a distribuio de uma rede mesh na cidade de

So Francisco, Califrnia, onde em 2008, o prefeito Gavin Newson anuncia o

programa Free the net, que teve como objetivo disponibilizar internet de graa em 80%

da cidade (CISCO, 2008).

2.6. SEGURANA

Para falar sobre segurana de redes sem fio, preciso dizer que, segurana

no importante apenas dentro de casa. importante do lado de fora tambm.

Infelizmente, esta uma rea que as pessoas tendem a negligenciar e na maioria das

vezes, sem inteno (BRIERE, 2005).

No entanto, a preocupao com a segurana de redes mveis tem crescido cada

vez mais ao longo dos anos, tanto devido, ao crescimento de dispositivos que podem

interceptar os dados transmitidos por essas redes, quanto pelo fato de que a maioria

delas contam com poucas medidas, que garantam o envio de informao de maneira

segura. E para tal preciso entender os fundamentos da segurana de dados em

redes (AOKI, 2008).

Para Kurose e Ross (2010), uma comunicao segura se baseia em quatro

requisitos necessrios:

30

Confidencialidade: Um remetente quer mandar uma mensagem a certo

destinatrio e que to somente este possa entender a mensagem. De maneira

que a mensagem enviada, de forma cifrada pelo remetente e deve ser

decifrada pelo destinatrio, numa tentativa de evitar que outros tenham acesso

a esses dados, mesmo que os consigam interceptar.

Autenticidade: um modo de saber que uma mensagem enviada, pertence

realmente a quem o remetente diz ser. E que a mensagem est sendo recebida

pelo verdadeiro destinatrio.

Integridade: Aps a etapa de autenticao e da cifragem da mensagem, ainda

preciso garantir a integridade da mesma, seja de erros ou de modificaes

intencionais. Para isso, so utilizados mtodos de verificao de erros nas

camadas de enlace, e outros protocolos de transporte.

Segurana operacional: E por ltimo, necessrio manter as vias de troca de

mensagens, livres das ameaas de terceiros, garantindo que intrusos no

tenham acesso rede interna, atravs de firewalls, programas de deteco de

ataques, inspeo de pacotes etc.

Enquanto que em redes cabeadas, o controle de acesso fsico uma das mais

bsicas de se manter a rede segura, o mesmo no possvel em redes wireless, visto

que no h como limitar o acesso de agentes externos aos sinais emitidos pelas

antenas de uma rede wireless. (BROD, 2008).

Para isso existem, outras maneiras de tentar garantir a confidencialidade,

autenticidade, integridade e segurana operacional, atravs de alguns protocolos

mostrados a seguir.

2.6.1. Ocultao do SSID

Conforme Aoki (2008) e Alecrim (2013), o do SSID (Service Set IDentifier) um

conjunto de at no mximo 32 caracteres que identifica uma rede wireless no

dispositivo chamado access point (AP), e o mesmo vem configurado de fbrica com

um valor padro (que pode ser livremente alterado pelo usurio), e a opo broadcast

SSID ativada, que divulga publicamente o identificador da rede a todos os possveis

clientes dentro do raio de alcance, tambm conhecidos como stations (STA).

31

Porm tambm segundo Aoki (2008), tal configurao pode causar problemas

de segurana rede, visto que ao desativ-la, somente os clientes que souberem o

valor do SSID, podero solicitar conexo a esta rede. Logo, esta poderia ser uma das

primeiras medidas a serem tomadas no decorrer deste trabalho, a fim de dificultar o

acesso de terceiros nossa rede, numa tentativa de evitar ataques ao sistema,

conforme a figura abaixo.

Embora, como citado por Briere (2005), esta nica medida por si s no o

suficiente para impedir que algum eventualmente venha a descobrir e acessar a

rede, utilizando programas de captura e anlise de pacotes, para descobrir o nome da

rede e senha de acesso (melhor explicado no item 2.6.3, no tpico sobre criptografia).

Figura 9: Ocultao do SSID da rede

2.6.2. Filtro de endereos MAC

Assim como a ocultao de SSID, outra das opes disponveis em vrios

roteadores, inclusive o da Mikrotik, a filtragem por endereo MAC, este um cdigo

de identificao nico presente em cada dispositivo que possua uma placa de rede,

como computadores, tablet, smartphones, etc. (BRIERE, 2005).

32

Embora tambm no uma forte soluo isolada, pois h mtodos que

permitem clonagem de endereo MAC, para se conectar a uma rede, por meio de um

tipo de ataque conhecido como MAC spoofing, contudo, o tal ataque menos eficaz

quando se tratam de redes com dispositivos em conexo permanente/prolongada

como o caso do tipo de rede a ser implementada nesse trabalho sendo que o mesmo

se far passar por um dispositivo j presente na rede (BRIERE, 2005). Sendo portanto,

um mtodo aceitvel do nosso ponto de vista para o uso neste trabalho.

Figura 10: Filtro de endereos MAC no Mikrotik

A figura acima permite realizar a associao de um endereo MAC a um

endereo IP. O roteador Mikrotik, a partir desta configurao, realiza o processo de

filtragem de endereo MAC para a permisso de acesso a rede implementada.

2.6.3. Mtodos de criptografia

De acordo com Viana e Morales (2011):

Tcnicas de Criptografia so utilizadas para garantir que as informaes possam trafegar por redes wireless com a mxima segurana.

33

Sendo, a criptografia um dos pontos mais fortes a se levar em considerao

quando se trata de comunicao sem fio, em que qualquer pessoa mal-intencionada

pode capturar pacotes de dados com o intuito de monitorar uma rede wireless. O

propsito dos mtodos de criptografia o de tentar dificultar o entendimento dos dados

transportados sem a chave. A seguir uma imagem demonstrando a configurao de

tais protocolos em um roteador Mikrotik:

Figura 11: Segurana do roteador Mikrotik

2.6.3.1. Wired Equivalent Privacy (WEP)

Presente desde as especificaes do padro 802.11 original, criado pela IEEE

em 1997, o protocolo WEP (Wired Equivalent Privacy), o mais simples de todos os

protocolos utilizados atualmente, possuindo um algoritmo chave de simtrica, que

utiliza a mesma chave tanto para criptografar, quanto para descriptografar as

mensagens transmitidas (ALECRIM, 2008). Segundo FERREIRA (2011, p. 37):

O WEP apresenta dois elementos fundamentais: Uma chave secreta, nica e esttica, com tamanho de 40 ou 104 bits, e outra chave que pode ser trocada, chamada vetor de inicializao com tamanho de 24 bits. O tamanho destas

34

duas chaves concatenado, resultando assim em uma chave de 64 ou 128 bits, dependendo do tamanho da primeira.

Como parte integrante do padro 802.11, o protocolo de segurana WEP j

vem disponvel na maioria dos access points, sendo que o mesmo pode ser utilizado

com ou sem senha, definida pelo usurio ou padro do dispositivo. Apesar de hoje em

dia, ser a mais vulnervel medida de segurana adotada em uma rede, ela a nica

que funciona em quase todos os dispositivos, por no exigir equipamento to robusto,

no entanto sempre recomendado us-la na ausncia de outras solues (ALECRIM,

2013).

O protocolo WEP, assim como os protocolos a seguir, aplicam os requisitos de

confidencialidade (exceto na omisso de senha), autenticidade e integridade (VIANA;

MORALES, 2011).

2.6.3.2. Wifi Protected Access (WPA)

Em 2002, a Wifi Alliance, grupo responsvel pelo regulamentao de

dispositivos que utilizam a tecnologia wifi, e a IEEE, verificando falhas no protocolo

WEP criou um protocolo chamado Wifi Protected Access (WPA), que tambm ficou

conhecido como WEP 2, permitindo aumento significativo no nvel de segurana em

relao ao anterior (VIANA; MORALES, 2011).

Algumas das alteraes mais significativas foram a incluso de mltiplos

mtodos de autenticao Extensible Authentication Protocol (EAP). E o protocolo de

criptografia com chave temporria Temporal Key Integrity Protocol (TKIP), que

consiste de uma chave de 128 bits combinada ao MAC Address de cada station (STA)

da rede, o que gera uma chave diferente para cada dispositivo conectado, assim como

a troca peridica desta chave (VIANA; MORALES, 2011; ALECRIM, 2013).

2.6.3.3. Wifi Protected Access 2 (WPA 2)

Por ltimo, em 2004, foi lanado mais um modelo de segurana para o padro

802.11, denominado de padro 802.11i ou mais conhecido como WPA 2. Sendo que

o mesmo substituiu o protocolo TKIP, pelo Advanced Encryption Standard (AES), um

sistema de encriptao, mais seguro e eficiente utilizando uma chave padro com

tamanho de 256 bits porm mais custoso, pois requer dispositivos com alto poder

35

de processamento para o seus clculos criptogrficos, tornando-o at o momento, o

menos comum dentre os trs protocolos citados, visto que a maioria dos access points

domsticos possui hardwares pouco robustos para essa tarefa (VIANA; MORALES,

2011; ALECRIM, 2013).

Apesar disso, este o protocolo mais seguro atualmente, e com o

barateamento dos custos de venda e fabricao de dispositivos equipados com

processadores mais potentes, o seu uso tende a aumentar (VIANA; MORALES, 2011).

36

3. TECNOLOGIAS UTILIZADAS

Para fins da execuo deste trabalho utilizaremos um modelo de drone

chamado de AR.Drone (em sua verso 2.0), comercializado pela empresa francesa

Parrot, sendo o mesmo um drone de asa rotatria conceito elucidado no tpico

referente aos drones, item 3.5 preferencialmente utilizado nesse trabalho devido seu

tamanho inferior, e facilidade de decolagem e aterrisagem. O software Winbox, da

empresa Mikrotik, ser utilizado para realizar os testes de conectividade entre o

referido aparelho e as placas roteadoras da Mikrotik utilizadas como access points,

que formaro a nossa rede de comunicao baseada na topologia mesh, sendo que

todo o trabalho de implementao e teste desta rede, ser executado em um ambiente

florestal nas dependncias da Universidade Federal Rural da Amaznia - UFRA.

3.1. MIKROTIK

A Mikrotik uma empresa da Letnia fundada em 1995. Esta empresa surgiu

com a ideia de desenvolver roteadores e sistemas Internet Services Providers (ISP),

(MIKROTIK, 2010) que so empresas que fornecem acesso internet. (MICROSOFT,

2012).

Este projeto utilizou duas placas roteadoras da Mikrotik modelo R52Hn, o que

nos permitiu montar a rede mesh de acordo com as especificaes relatadas no item

4.2. Abaixo apresentado uma figura do modelo da placa Mikrotik utilizada.

Figura 12: Placa Mikrotik Modelo R52Hn

37

3.2. ACCESS POINT

O access point (AP) um hardware que permite que outros dispositivos mveis

se conectem a uma rede atravs de uma conexo sem fio, ou seja, no h a

necessidade de uma conexo cabeada para os dispositivos que esto se conectando

a um AP. Alguns APs tem em sua configurao uma funo denominada de sistema

de distribuio sem fio (WDS), como ser explicado no tpico 3.4. (PALPITE DIGITAL,

2010).

O access point determina um nome especifico para uma rede wireless (SSID)

e por sua vez, gerencia toda a comunicao realizada na rede, por exemplo, a

autenticao de clientes que esto efetuando comunicao com a rede. Entretanto, o

gerenciamento da comunicao s funciona com outros APs que esto associados ao

AP mestre, onde os outros esto em modo gerencivel por ele (BROD, 2008).

Nas duas figuras a seguir, esto representados modelos de APs. Na primeira

figura demonstrado um AP baseado em hardware. J na segunda figura o modelo

baseado em software.

Figura 13: Modelo de AP baseado de um hardware

Fonte: Vicomsoft (2011, online)

38

Figura 14: Modelo de AP baseado em software

Fonte: Vicomsoft (2011, online)

3.3. ANTENAS

Segundo Sanches (1970), as antenas tm como funo promover a transio

de energia dos meios confinados como cabos Ethernet ou coaxial, expondo-a para o

meio externo. Alm disso, as antenas podem funcionar tanto como transmissores

quanto receptores.

Ainda segundo Sanches (1970) existem vrios tipos de antenas, mas para a

aplicao deste trabalho iremos utilizar antenas omnidirecionais, onde essas antenas

irradiam o sinal em um ngulo de 360.

A figura abaixo observamos a forma de irradiao de uma antena

omnidirecional de 5 dBi (decibis de intensidade), cujo sua propagao de 360.

39

Figura 15: Diagrama de irradiao da antena omnidirecional na horizontal

Fonte: Under-Linux (2009, online)

A figura abaixo observamos a mesma antena, mas com sua propagao na

vertical, no qual pode se notar que sua cobertura irradiada menor do que na

horizontal.

Figura 16: Diagrama de irradiao de antena omnidirecional na vertical

Fonte: Under-Linux (2009, online)

3.4. WIRELESS DISTRIBUITION SYSTEM (WDS)

O Wireless Distribuition System (WDS) uma rede baseada em uma topologia

de conectividade bidirecional conhecida como mesh, melhor explicado no item 2.5.3,

que permite que os APs associados a esta rede possam estar realizando comunicao

no somente com os APs de sua rede, mas tambm se comunicando com outras

40

redes permitindo assim uma alta escalabilidade de comunicao sem fio utilizando

esta tecnologia (MOGHADAM, 2013).

Geralmente para maximizar a rea de atuao de uma rede wireless

necessrio a implantao de uma topologia backbone para interligar seus pontos de

acesso (MOGHADAM, 2013). Com o intuito de estender uma infraestrutura de redes

cabeadas para pontos onde o cabeamento extremamente difcil de ser

implementado, como o caso de uma rea florestal por exemplo, onde o protocolo

WDS pode ser implementado, e assim, suprir a necessidade de instalao de cabos

de comunicao. Este projeto visa a implementao desta tecnologia em uma rea

florestal, e seus resultados sero melhor detalhados no estudo de caso, item 4.

De acordo com Briere (2005), Cisco (2011), e Intelbras (2011), o sistema WDS

cria um mecanismo de comunicao entre vrios APs atravs de uma rede mesh

aumentando o raio de atuao da rede wireless permitindo que dispositivos que

utilizam o padro de comunicao IEEE 802.11, previamente configurados nesta rede,

possam realizar o envio de dados entre eles sem a necessidade de utilizar cabos.

Com o aumento de rea de atuao de uma rede wireless a segurana um

fator bastante importante, pois o acesso indevido de outros dispositivos no

autorizados a rede poder acarretar srios problemas ao sistema que depende deste

meio de transmisso, por este motivo a implementao do sistema WDS uma

excelente tcnica para preveno de acessos no permitidos devido ao fato deste

sistema preservar os endereos MAC dos clientes da rede atravs de seus access

point (MOGHADAM, 2013). Estes endereos MAC so endereos de hardware

atribudos exclusivamente na fbrica para cada dispositivo (MOGHADAM, 2013).

Os dispositivos da rede local (LAN), como o drone por exemplo, que se

comunica atravs de seu endereo MAC, durante o processo de transmisso de

dados atravs dos APs, o cabealho dos datagramas enviados pelos dispositivos

wireless na rede contero um destino e um endereo MAC de origem como parte de

seu cabealho (DAS, 2005). Com isso somente dispositivos que possuem seus

respectivos endereos MACs previamente configurados nos APs podero ter acesso

a rede mesh. A figura 17 a seguir demonstra a estrutura de uma rede utilizando o

sistema WDS.

41

Figura 17: Funcionamento de uma estrutura de comunicao com WDS

Fonte: Moghadam (2013, online)

A figura a seguir demonstra a utilizao de um WDS referenciando as suas

variveis de configurao:

Figura 18: WDS e suas variveis de configurao

Fonte: Ubiquiti (2013, online)

42

O Sistema WDS interliga um conjunto de servios bsicos conhecidos como

Basic Service Set (BSS) conforme a figura a seguir demonstra. O BSS um conjunto

de servios responsveis por realizar uma conexo com dispositivos mveis, no caso

deste trabalho dispositivo mvel se refere ao drone, permitindo que se locomova sem

a perda do sinal de transmisso gerados pela rede mesh de antenas (DAS, 2005).

Figura 19: Demonstrao de um access point gerando um BSS

Fonte: Walter (2011, online)

3.5. DRONE

3.5.1. Descrio

Um drone qualquer autmato voador, aqutico ou terrestre operado

remotamente por um controlador humano, atravs de um sistema de controle

automtico ou ainda de um modo hbrido (ex.: controle de desvios, controle de altitude,

etc.), no-tripulado (COELHO; SANTOS, 2013).

Contudo, no comeo, os mesmos eram apenas avies controlados

remotamente utilizados pelos militares, porm atualmente, com o constante avano

tecnolgico, os mesmo esto cada vez mais automatizados com a incorporao de

uma variedade de sensores, tais como: GPS, giroscpios, acelermetro, bssola,

altmetro, entre outros, como tambm cmeras podendo assim captar o mximo de

informaes do ambiente que os cerca (COELHO; SANTOS, 2013).

Por utilizarmos um drone areo na realizao das tarefas pertinentes a este

trabalho, iremos descrever somente esta modalidade os drones do tipo areo podem

ser divididos em duas categorias, a de asas fixas, e a de asas rotatrias (COELHO;

43

SANTOS, 2013). A seguir mostramos uma figura detalhando claramente as diferenas

entre as duas categorias:

Figura 20: Representao dos tipos de drones

Fonte: Adaptado de Stochero (2013, online)

A seguir segue uma breve descrio e uma figura de exemplo com um modelo

real de cada tipo, segundo Coelho e Santos (2013).

Drones de asas fixas: so por padro, mais rpidos, mas so difceis para se

controlar, e no podem permanecer imveis no ar.

Figura 21: O drone em forma de avio Predator, utilizado pelo exrcito americano

Fonte: Rupar (2012, online)

Drones de asas rotatrias: podem possuir uma ou mais hlices, decolam e

aterram na vertical, no precisando de grandes superfcies planas para isso.

44

Figura 22: AR.Drone da empresa Parrot

Fonte: Connected (2012, online)

H ainda, a possibilidade de classific-los informalmente quanto ao seu

tamanho, como na figura a seguir (STOCHERO, 2013).

Figura 23: Classificao dos drones por tamanho

Fonte: Adaptado de Stochero (2013, online)

45

3.5.2. Principais usos

Para Gil (2009), quando se considera um drone em aplicaes civis, h uma

extensa variedade de possibilidades para sua utilizao. Como exemplo podemos

citar: o monitoramento e verificao de poluio ambiental a distncia; assim como a

identificao e possvel combate de queimadas; o seu uso na rea de segurana civil

ou militar, para monitoramento de fronteiras, identificao de inimigos em guerras,

etc.; assim como o acompanhamento remoto em atividades na agropecuria e outras

culturas de interesse industrial e comercial.

De forma geral, h vrias aplicaes para os drones na esfera civil, sendo como

um dos campos citados acima ou outros ainda por serem descobertos. Sendo que

segundo Gil (2009), a principal justificativa para o uso de tais aparelhos, est na

substituio da presena fsica em ambientes que podem ser perigosos, inacessveis

ou de difcil acesso para seres humanos.

3.6 WINBOX

Este software, desenvolvido pela empresa Mikrotik, utilizado para realizar

todas as configuraes necessrias relacionadas a placa roteadora Mikrotik.

(MIKROTIK, 2010). Com este software foram realizados todos os procedimentos

referente a implementao de uma rede mesh assim como a verificao das

associaes de endereos MAC referente aos dispositivos conectados na referida

rede.

3.7 PUTTY

um software open source, desenvolvido por Simon Tatham e sustentado por

uma comunidade de voluntrios. Este software permite realizar conexo remota,

atravs de telnet e ssh, ambos protocolos de rede que proporcionam uma

comunicao baseada em texto com a internet, redes locais de dispositivos

eletrnicos com a finalidade de alterar sua programao padro, desde que, permitida

pelos seus desenvolvedores. Esta tecnologia est baseada na plataforma Windows.

(PUTTY, 2013).

46

3.8 WIFI ANALYZER

um software que rene uma grande quantidade de ferramentas para ajudar

a selecionar os melhores canais de redes wireless para um roteador em um

determinado ambiente (FARPROC, 2012).

Este software foi utilizada em nosso trabalho para realizar o levantamento das

redes wireless que estavam operando na regio da UFRA, onde realizados o nosso

site survey. Com este software verificamos quais eram os canais que menos eram

utilizados para implementar a nossa rede mesh.

4. ESTUDO DE CASO

4.1. METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO

A implementao da rede mesh, melhor detalhada no tpico 4.2, foi realizada

nas dependncias da Universidade Federal Rural da Amaznia UFRA, nos dias

15/11 entre as 5:30 e 7:00 horas da manh, 23/11 entre 11:00 e 16:00 horas da tarde

e 30/11 entre as 9:00 e 11:00 horas da manh. Ao todo durante os trs dias utilizados

para realizar os teste da rede mesh foram realizados, aproximadamente 15 voos com

o drone.

Esta implementao contou com duas antenas omnidirecionais de 9 dBi. Estas

antenas, dispostas a 163 metros de distncia uma da outra, tendo vrias rvores como

obstculos para o sinal da rede irradiado pelas antenas. As mesmas foram conectadas

em duas caixas hermticas, respectivamente, as quais no interior de cada caixa esto

instaladas uma placa de rede Mikrotik, R52Hn, responsvel por gerar os sinais da rede

mesh. Cada Mikrotik foi configurado utilizando o software do prprio fabricante

intitulado Winbox. Nesta configurao que ser melhor detalhado no item 4.2, sero

atribudos nomes para cada placa, Wlan-Torre-01 e Wlan-Torre-02.

Com as antenas dispostas na rea de teste, espera-se cobrir com os sinais

irradiados por elas, aproximadamente um raio de 200 metros por antena. Desta forma

o drone poder se deslocar em qualquer direo dentro deste limite.

47

Sero tambm utilizados dois nobreaks para prover a energia utilizada para as

placas e antenas desta rede, com uma autonomia para cada teste de

aproximadamente 15 minutos.

Em relao ao drone, sero realizadas algumas mudanas na configurao de

fbrica do seu firmware, conforme descrito do tpico 4.3, pois tal incompatvel para

a comunicao com a rede mesh implementada devido s configuraes iniciais

apresentadas por ele.

Aps a implementao da rede mesh, espera-se verificar a qualidade dos sinais

provenientes das antenas instaladas. O software para dispositivos mveis chamado

Wifi Analyzer ser utilizado. Este software permite acompanhar, em tempo real, a

qualidade de sinal, assim como os canais que esto utilizando a mesma faixa de

frequncia que a rede mesh no momento do teste. No item 4.4 o resultado ser

apresentado.

Utilizando o software Winbox ser realizado o acompanhamento das atividades

da rede mesh implementada, como por exemplo a associao dos endereos MAC

de uma placa Mikrotik para outra, quando o drone se distancia de uma antena e se

aproxima da outra. No item 4.4 poderemos verificar os resultados obtidos de

conectividade da rede mesh durante este processo.

A expectativa da implementao de uma rede mesh, neste trabalho, permitir

que um drone possa ser controlado por um operador, sem se preocupar com a

limitao de 50 metros de distncia entre eles que imposta por uma restrio de

hardware do drone (ARDRONE BRASIL, 2013). Com esta rede mesh espera-se que

o drone possa ser utilizado para aplicaes que exigem do aparelho uma flexibilidade

quando ao seu raio de atuao, como por exemplo o monitoramento de florestas.

Todo o processo de construo deste trabalho ser alicerado em uma extensa

pesquisa pautada em referncias bibliogrficas de trabalhos de concluso de curso e

artigos relacionados ao tema de redes de computadores. Os materiais utilizados para

adquirir os conhecimentos necessrios para configurao de um drone sero

exclusivamente da internet, atravs do site do fabricante e de comunidades virtuais

relacionadas ao tema, pois tais materiais, em meio fsico, at o momento so

escassos. Em relao ao Mikrotik sero utilizados materiais oficiais do curso Mikrotik

disponveis no site da empresa, alm de orientao proveniente de nosso professor-

48

orientador Eudes Danilo que demonstrou em sala de aula, todo o processo de

configurao de uma rede mesh utilizando esta tecnologia.

4.2. IMPLEMENTAO DA REDE MESH COM MIKROTIK

Para realizar a implantao da rede mesh deste projeto, inicialmente houve a

necessidade de configurar o software chamado Winbox do fabricante da placa. Em

seguida, apresenta-se detalhadamente os passos necessrios para a realizao da

configurao da rede mesh utilizando duas placas de rede Mikrotik modelo R52Hn.

Para realizar os procedimentos de configurao de uma placa de rede wireless

Mikrotik, primeiramente deve-se ter alguns conhecimentos iniciais sobre as

configuraes, j pr-instaladas, nesta placa pelo fabricante.

O endereo IP padro desta placa : 192.168.88.1. Portanto h a necessidade

que seja realizado uma configurao inicial na rede local do computador que est

sendo utilizado para configurao da placa Mikrotik para que ambos possam estar na

mesma rede de comunicao, ou seja, 192.168.88.0/24.

4.2.1. Configurando a placa de rede local

No computador, na tela referente a configurao de rede local conforme a figura

24 a seguir, realiza o processo de mudana de IP da placa de rede do computador

para que a mesma esteja na rede 192.168.88.0/24.

49

Figura 24: Configurao da rede local do computador

No boto propriedades, dever ser selecionado a opo Protocolo TCP/IP

Verso 4 (TCP/IPv4) conforme demonstra a figura 25:

Figura 25: Janela de propriedades da rede local (Windows 7/8.x)

O usurio dever pressionar o boto propriedades e realizar as seguintes

alteraes conforme a figura a seguir:

50

Figura 26: Janela de propriedades do protocolo TCP/IP Verso 4 (Windows 7/8.x)

Atravs destas configurao o usurio garantir que o seu computador estar

na mesma rede que a placa Mikrotik, pois ambos os equipamentos a partir de agora,

pertencero a mesma rede, ou seja, 192.168.88.0/24.

Terminado esta etapa de configuraes bsicas em seu computador, o usurio

poder se conectar a placa de rede Mikrotik atravs de um cabo de rede comum. Uma

vez conectado dever iniciar o programa de configurao da placa Mikrotik intitulado

MikroTik Winbox Loader v2.2.18 que ser chamado a partir daqui como Winbox

somente. A seguir apresentado a tela inicial deste programa:

Figura 27: Tela inicial Winbox

51

A figura acima apresenta para o usurio trs opes que o mesmo dever

atentar para dar incio a sua configurao. O campo Connect To: dever receber o

endereo IP ou endereo MAC da placa a ser configurada. O campo Login apresenta,

por padro, o nome de usurio que possui permisses para o acesso ao sistema de

configurao e o campo Password destinado a senha, se houver, para acesso ao

sistema. O usurio dever pressionar os botes marcados com ... para que o sistema

apresente as informaes recebidas da placa conforme demonstra a figura a seguir:

Figura 28: Seleo de placa Mikrotik

As informaes apresentadas so:

MAC Address (endereo MAC): O qual utilizado inicialmente para ter

acesso parte de configurao da mesma, uma vez que at o momento no

foi configurado nenhum endereo de IP.

IP Address (endereo IP): Inicialmente 0.0.0.0, uma vez que at o momento

no foi atribudo nenhum endereo de IP para esta placa.

Identity (Identificao): Refere-se a identificao da placa, neste caso

Mikrotik.

Version (Verso): A verso do firmware do placa.

Board Name (Nome da placa): O nome padro da placa.

Como ainda no foi definido um endereo de IP para esta placa, o acesso

dever ser realizado pelo endereo MAC. Basta clicar sobre este endereo que o

mesmo ser selecionado. Logo em seguida deve-se clicar no boto connect.

52

Figura 29: Tela principal de configurao

A figura acima representa a prxima tela a ser apresentada, aps a conexo

ser bem sucedida. O prximo passo agora definir um endereo de IP para a placa

em questo.

Antes de comear dever a placa Mikrotik ser restaurada a sua configurao

de fbrica. Para isso o usurio dever selecionar no menu ao lado a aba New

Terminal e digitar o comando system reset-configuration conforme a figura a seguir

demonstra. E aps este procedimento as configurao a seguir devero ser

reinicializadas:

Figura 30: Restaurando configurao padro de fbrica

53

4.2.2. Configurando o endereo de IP

Para realizar esta configurao de IP basta selecionar no menu esquerda a

aba IP e logo em seguida a opo Addresses conforme demonstrado na figura a

seguir:

Figura 31: Configurao de endereo de IP

A figura seguinte representa a lista de IPs que est placa possui. Ainda no foi

configurado nenhum endereo de IP conforme figura a seguir:

Figura 32: Adicionando IP

54

Para atribuir um endereo de IP a placa, dever ser pressionado o cone com

o smbolo + conforme a figura anterior e realizar o preenchimento dos campos

pertinentes conforme a figura demonstra a seguir:

Figura 33: Atribuindo IP e interface

As informaes acima nos dizem que, de agora em diante, a placa de rede

wireless Mikrotik pertencer a rede 192.168.1.0. Ela ter o endereo IP

192.168.1.253/24 para a sua interface wlan1. Basta somente pressionar o boto

Apply e em seguida OK para validar as informaes. A figura a seguir demonstra

como ficou a sua configurao.

Figura 34: Endereo IP atribudo

Uma vez configurado o endereo de IP da placa, dever ser realizado a

ativao da interface wlan1 da placa.

55

4.2.3. Ativando a interface wlan1

No menu ao lado esquerdo, dever ser clicado a aba Interfaces. A tela de

configurao da interface ser aberta conforme a figura a seguir:

Figura 35: Interface da rede

Selecionando a interface wlan1 e pressionando o cone enable em forma de

(), a interface ser ativada. Fechando a tela de configurao de interfaces, o prximo

passo em nossa configurao ser a rede wireless.

4.2.4. Configurando a rede wireless:

No menu ao lado, dever ser selecionado a aba Wireless. Ser apresentada a

seguinte tela conforme demonstra a figura a seguir:

56

Figura 36: Configurando a rede wireless (1/3)

Dever ser dado dois cliques sobre a wlan1 para iniciar o processo de

configurao da rede wireless. A figura a seguir demonstra as configuraes que

devem ser realizadas.


Na aba General as configuraes que trataremos para este projeto est

relacionado: Name: Wlan-Torre-01, as demais configuraes desta aba

permanecero as mesmas.

57

Na aba Wireless as seguintes configuraes sero necessrias conforme

descrito na figura a seguir:


Mode: Modelo de conexo. A placa ser um AP que funcionar como uma

ponte interligando outros APs da mesma rede. Assim a rede wireless poder

ser repetida o quanto for necessrio.

Band: Est relacionada a banda de conexo, ou seja, b/g/n

Frequency: A frequncia da rede. Est configurada para 2,4 GHz

SSID: Nome da rede.

Uma vez configurada, dever ser pressionado o boto Apply e logo em

seguida OK. Ser retornado para a tela anterior, refletindo as devidas configuraes

realizadas.

58

Figura 39: Tabela de wireless

O prximo passo iniciar o processo de configurao da rede mesh.

4.2.5. Configurando a rede mesh

Para iniciar a configurao da rede mesh, deve-se clicar no menu ao lado na

aba Mesh. A figura a seguir representa a tela a ser apresentada:

Figura 40: Configurando a rede mesh (1/3)

Deve-se clicar no boto Add representado pelo smbolo + para adicionar uma

rede mesh. A figura a seguir representa a tela que aparecer para realizao das

configuraes necessrias:

59


Aplicando a configurao e pressionando o boto OK, ser retornado para a

tela anterior j com as devidas alteraes conforme demonstra a figura a seguir:


O prximo passo nesta configurao est relacionado a escolha das portas de

comunicao. Para isso basta selecionar a aba Ports na mesma janela, conforme a

figura a seguir demonstra:

60

Figura 43: Configurando a porta

Pressionar o boto Add representado pelo smbolo + e realizar as seguintes

alteraes conforme as figura a seguir:

Figura 44: Informando a porta

Uma vez validadas estas informaes, pressionando o boto Apply seguido

do boto OK, a tela anterior retornar demonstrando as configuraes realizadas.

Por fim basta apenas selecionar a configurao realizada e pressionar o boto enable

representado pelo smbolo ().

Uma vez feitas essas configuraes, h a necessidade de retornar na tela de

configurao Wireless para finaliza-la, realizando a configurao WDS.

61

4.2.6. Retornando configurao wireless

Para acesso a tela de configurao WDS reveja as figuras 36 e 37. A figura a

seguir demonstra a tela de configurao wireless selecionando a aba WDS.

Figura 45: Configurando o WDS

WDS Mode: selecionando a opo dynamic mesh, permitir que a rede

realize a conexo da rede mesh de forma dinmica, ou seja, assim que a

mesma estiver no ar, a conexo com outros APs ser estabelecida.

WDS Default Bridge: informa qual rede mesh dever ser realizada a

conexo de forma dinmica.

O prximo passo configurar o DHCP Server da placa Mikrotik.

4.2.7. Configurando o DHCP

No menu ao lado selecionando a opo IP, logo em seguida a opo DHCP

Server, ser apresentado a tela de configurao conforme demonstra a figura a seguir:

62

Figura 46: Configurando o DHCP Server

Para iniciar a configurao do DHCP dever ser selecionado o boto DHCP

Setup na aba DHCP, conforme a figura acima. A figura abaixo representa a janela

que aparecer:

Figura 47: Selecionando a interface

Em DHCP Server Interface, dever ser escolhida a interface que representa a

rede mesh. Neste exemplo utilizamos DRONE-MESH. Avanando para a prxima

tela, deve-se informar a rede a que a interface escolhida representa, ou seja,

192.168.1.0/24, demonstrado na figura a seguir:

63

Figura 48: Selecionando a rede correspondente

Avanando a prxima tela, dever ser informado o gateway da rede, o qual

receber o mesmo nmero do endereo IP da placa Mikrotik, ou seja, 192.168.1.253

conforme a figura a seguir exemplifica:

Figura 49: Configurando o gateway

Na prxima tela dever ser informado o intervalo de IPs que a rede mesh ir

disponibilizar. Neste exemplo 20 endereos IPs sero disponibilizados para esta rede.

A figura a seguir demonstra o intervalo entre os IPs.

64

Figura 50: Configurando o range de IP disponveis

Na tela seguinte dever ser informado um endereo de DNS. Como no vamos

trabalhar com DNS, o IP informado ser apenas para que no haja nenhum tipo de

conflito durante o processo de configurao da placa Mikrotik. A figura a seguir

demonstra o exemplo:

Figura 51: Configurando o DNS

A prxima tela representa o perodo que os IPs fornecidos pela rede mesh

estaro disponveis. Neste exemplo deixamos o padro do fabricante, 03 dias

conforme a figura a seguir demonstra:

65

Figura 52: Configurando o perodo disponibilidade dos IPs

A tela final apresenta a configurao bem sucedida do DHCP como

demonstrado na figura a seguir:

Figura 53: Resultado da configurao DHCP Server

O prximo passo ser a realizao da configurao da segunda placa de rede

Mikrotik que ser utilizado neste projeto. Para isso, os seguintes passos devero ser

realizados.

4.2.8. Configurao da segunda placa Mikrotik

As figuras j apresentadas acima de nmeros 28 a 45 representam os passos

necessrios para a realizao da configurao desta segunda placa pois anloga a

configurao da primeira. A nica configurao que no necessria ser realizada a

66

partir da segunda placa em diante a atribuio do DHCP Server. Toda a

configurao restante dever ser a mesma para todas as placas seguintes.

A partir da configurao WDS da segunda placa, a primeira placa j configura

ir reconhecer as placas subsequentes da rede. A figura a seguir demonstra a

configurao da primeira placa Mikrotik, apresentando a incluso da segunda placa

atravs do WDS:

Figura 54: Apresentao WDS aps o reconhecimento da 1 placa

A figura a seguir demonstra a configurao da segunda placa Mikrotik aps a

configurao do WDS:

Figura 55: Apresentao WDS aps o reconhecimento da 2 Placa

67

4.3. CONFIGURAR DRONE PARA ATUAR COMO STATION

Depois de efetuada toda a configurao dos APs Mikrotik, os quais sero os

dispositivos que geram o sinal wifi da nossa rede, observou-se que, por padro os

drones da empresa Parrot conhecidos como AR.Drone vem configurados para

atuarem tambm como APs, contudo isso dificulta ou at mesmo impossibilita a

realizao deste trabalho, portanto ao realizar algumas pesquisas, encontramos um

mtodo de transform-lo em dispositivo STA, ou seja, um cliente da nossa rede acima

criada. O qual mostramos a seguir a partir da figura 56:

Figura 56: Conectar o computador rede do drone

Primeiro devemos nos conectar na rede gerada pelo AR.Drone. Uma vez

conectado na rede do AR.Drone, ser utili

Documents

TCC Versao Final (Biblia)