Projeto Liowsn - Um sistema operacional para trabalhos com RSSF

Departamento de Computação - DCBacharelado em Ciência da Computação - UFPI

Marllus de Melo Lustosa

Projeto Liowsn: Um sistema operacional para estudos com simulações de RSSF.



Sumário:1. O que é uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF)

1.1. Estrutura de um RSSF 1.2. Por que estudar esse tema?1.3. Características essenciais

2. Avaliação de desempenho em RSSF2.1. Simulação2.2. Por que simular em RSSF?2.3. Dificuldades

3. Projeto Liowsn = Linux for Works with WSN3.1. Objetivos3.2. Metodologia de execução3.3. Simuladores na literatura3.4. Arquitetura3.5. Projeto Liowsn em funcionamento3.6. Resultados

4. Trabalhos futuros5. Colaboradores



1. O que é uma Rede de Sensores Sem Fio?

Alguns pesquisadores têm mostrado ser possível

integrar sensores

(acústicos, infravermelho, câmera, temperatura, calor, sí

smico, etc), comunicação e fonte de alimentação em

dispositivos miniaturizados usando apenas tecnologia

de circuitos digitais, comunicação sem fio e sistemas

micro-eletromecânicos, de maneira a fundar uma nova

tecnologia na área de redes ad hoc que tem sido

chamada de WSN (Wireless Sensor Networks - Rede de

Sensores Sem Fio) [Estrin99] ou sistemas Smart Dust

[Kahn99]. A ideia é tirar proveito de dispositivos tão

pequenos e baratos que possam ser usados em tão

larga escala que viabilizem aplicações até então

imaginadas apenas na ficção.



1. O que é uma Rede de Sensores Sem Fio?

- Objetivo de monitorar algum fenômeno.

- Composta por três partes: o sensor, o fenômeno e oobservador.

- Sensor: Monitora o fenômeno que esta sendo analisado.- Fenômeno: Grandeza analógica.- Observador: Usuário final que estuda o fenômeno.

- Aplicação em locais de difícil acesso.



1.1. Estrutura de uma RSSF

Sink

Observador



1.1. Estrutura de uma RSSF

Sink

Observador



1.3. Por que estudar esse tema?



1.4. Características essenciais

- Alteração na topologia de rede pelas condições dinâmicas doambiente e pelas possíveis falhas dos sensores.

- Limitação do sensor em processamento, memória e energia.

- Uso de comunicação broadcast, podendo haver colisões econgestionamentos.

- Uso do meio sem fio (wireless), com considerável taxa de erro.



2. Avaliação de desempenho em RSSF

Modelagem analítica

Medição real

Simulação



2.1. Simulação

“A simulação é um processo de projetar um modelocomputacional de um sistema real e conduzir experimentoscom este modelo com o propósito de entender seucomportamento e/ou avaliar estratégias para sua operação”

Pegden (1990)



2.2. Por que simular em RSSF?

- Possibilita a modelagem de fontes de tráfego.

- Facilita a implementação do projeto, além de poder compararmodelos de protocolos a serem utilizados.

- Possibilita a análise de desempenho com diferentesparâmetros e tempos de observação.

- Média de pacotes recebidos/enviados pelos sensores.- A energia consumida na rede, em determinado intervalo detempo.- Tempo de vida dos nós sensores.



2.3. Dificuldades encontradas

- Ambiente GNU/Linux – Terminal. [Nabble][The Mail Archive]

- Dificuldades na instalação dos programas (dependências).

- Dificuldade na implantação de módulos para RSSF (NS-2).

- Falta de corpo técnico para configuração e manutenção.

- Falta de atualização das ferramentas, por parte dos seusdesenvolvedores.



3. Projeto Liowsn = Linux for Works with WSN

Propor um sistema operacional remasterizado para trabalhoscom simulações de redes de sensores sem fio.



3.1. Objetivos

- Reunir várias ferramentas da literatura, instalá-las e configurá-las em um só sistema operacional.

- Auxiliar pesquisadores e profissionais na implantação doambiente de simulação para os trabalhos computacionais comRSSF.

- Diminuir o “enorme” tempo gasto no processo deinstalação e configuração dessas ferramentas.



3.2. Metodologia de execução

Busca das dificuldades napreparação de ambientes desimulação.

Instalação e configuração, destasferramentas e módulos, em sistemaoperacional GNU/Linux.

Remasterização do sistemaoperacional, por meio doprograma Remastersys.



3.3. Simuladores na literatura [Marllus, 2012]



LiowsnProject

tools

3.4. Arquitetura

user

GNU/Linux Ubuntu 9.10



3.5. Projeto Liowsn em funcionamento



3.5. Projeto Liowsn em funcionamento



3.6. Resultados

- Downloads: 335- 33 países (Total) - Top country: India (38% de downloads)

– Brasil - Vietnam - Ucrânia - África do Sul- Índia - França - Marrocos - Malásia- Itália - Bangladesh - Sudão - Ruanda- China - Iraque - Arábia Saudita - Birmânia- Egito - Dinamarca - Bélgica - Letônia- EUA - Tailândia - Indonésia - Emirados Árabes- Paquistão - Canadá - Portugal - Argélia



3.6. Resultados

Comentários:

http://freesystemadministrationsofwere.blogspot.com.br/

“Liowsn Project is currently much sought after and are a favoritesoftware the in world.”

http://softwaregeek.com/

“Liowsn Project is the best freeware operating system for works withWSN”












3.6. Resultados

Publicações e palestras:

M. Lustosa. “O Projeto Liowsn”. (Página 60-62 edição 39). ISSN 2236031X. RevistaEspírito Livre. revista.espiritolivre.org. Junho 2012.

M. Lustosa, S. Singh. “Liowsn Project: An Operating System Remastered forWorks with Simulation of Wireless Sensor Networks”. (Volume 52 – No.12).International Journal of Computer Applications (IJCA). August 2012.

Software Freedom Day 2012: Palestra com tema “Projeto Liowsn: Um sistemaoperacional para trabalhos com Redes de Sensores Sem Fio”.http://softwarelivre.org/sfd-teresina/



3.6. Resultados

Papers: Utilization and citation

Reena, R. Pandit, V. Richariya. “Performance Evaluation of Routing Protocols forManet using NS2”. (Volume 66 – No.24). International Journal of ComputerApplications (IJCA). March 2013.

R. G. Balaji, P. S. Raghavendran, R. Ashokan. “Performances Enhancement inWireless Body Area Network (WBAN)”. (Volume 3 - Issue 2). International Journalof Engineering and Innovative Technology (IJEIT). August 2013

Qualis Capes: A2

B. K. Saha, S. Misra, M. S. Obaidat. “A web-based integrated environment forsimulation and analysis with NS-2”. DOI 10.1109/MWC.2013.6590057. WirelessCommunications, IEEE (Volume: 20 , Issue: 4). August 2013.



4. Trabalhos futuros

- A partir do Kernel Linux, recriar um S.O.

- Adicionar mais ferramentas disponíveis na literatura.

- Otimizar o sistema, com foco em pesquisas com RSSF.

- Desenvolver um front-end (na web e/ou desktop) que facilitea criação de topologias e cenários para RSSF.



5. Colaboradores

Shivjay Tomar SinghJiwaji UniversityGwalior - India

Laboratório de Sistemas Onipresentes e Pervasivos –OPALA – UESPI



Referências

Estrin. "Scalable Coordination in sensor Networks", D. Estrin, R. Govindan, J. Heidemann, USC/Information Sciences Institute, //www.lecs.cs.ucla.edu/~estrin/,1999

Kahn. "Emerging Challenges Mobile Networking for "Smart Dust"", J. M. Kahn, R. H. Katz, K. S. Pister, EECS, U. C. Berkeley, //www.eecs.berkeley.edu/~jmk/,1999

Pegden, C.D. et al. Introduction to simulation using SIMAN. NY: McGraw-Hill, 2nd ed, 1990.

Nabble. 2012. Network Simulator ns-2 - The Official Discussion List. Research on errors in the installation of the ns- 2.http://old.nabble.com/forum/Search.jtp?query=installation+error+ns&local=y&forum=15582&daterange=0&star tdate=&enddate=/

The Mail Archive. 2012. Discussion list of the ns-users. Research on errors in the installation of modules on the ns-2. http://www.mailarchive.com/search?l=ns-users%40isi.edu&q=error+installation+module.

L., Marllus. ”Introdução à simulação de redes de computadores com o NS-2 (Network Simulator) – Teoria e Prática. Capítulo de livro. Nº 1. ENUCOMP 2012.”



Página do projetohttp://sourceforge.net/projects/liowsn/

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