TrAQS - QdS especializado para redes de sensores sobre a arquitectura do protocolo de transporte - Wireless Modular Transport Protocol
Enquadramento: Os avanços tecnológicos na área dos sistemas embebidos e a necessidade de os interligar com recurso a tecnologias de comunicação sem fios deu origem ao desenvolvimento de um novo conceito de sistemas embebidos em rede – as redes de sensores e actuadores. Cada dispositivo de rede, constituído por diversos tipos de sensores/actuadores, microcontroladores e interface de rede sem fios, é caracterizado pelo seu tamanho diminuto e baixo consumo de energia. O aglomerado de vários destes dispositivos é capaz de resolver problemas complexos de forma cooperativa.
Dadas as dificuldades criadas, quer pelas limitações nos poderes computacionais dos nós sensoriais, quer pela incerteza inerente à utilização de comunicações via rádio, a criação de sistemas de qualidade-de-serviço ao nível de transporte nas redes de sensores tem sido um campo pouco explorado. Ainda assim, para muitas aplicações a possibilidade de se efectuarem reservas de recursos de rede por forma a dar alguma forma de garantia sobre a sua disponibilidade, criando canais com largura de banda ou atraso extremo-a-extremo reservados, seria uma vantagem clara.
O WMTP - Wireless Modular Transport Protocol, por sua vez, é um protocolo de transporte específico para redes de sensores, desenvolvido no GEMS, dotado de uma arquitectura modular que permite a utilização opcional de diversas funcionalidades, tais como transporte fiável, controlo de congestão, justiça, controlo de fluxo, qualidade de serviço (QoS), etc. Adicionalmente, este protocolo tem um sub-sistema que estende garantias de qualidade-de-serviço locais que sejam oferecidas pela camada de ligação de dados, por forma a dar garantias globais ao nível de transporte, permitindo a utilização deste tipo de semântica no estabelecimento de ligações.
Objectivos: Apesar de já estar desenvolvido o sub-sistema de qualidade-de-serviço do WMTP, há alguns problemas que limitam a sua utilidade. Por um lado, nunca foi feita a integração com uma camada de ligação de dados que providenciasse garantias de qualidade-de-serviço, havendo apenas um módulo de adaptação que calcula estas garantias de forma estatística. Por outro, o sistema de reserva de recursos que o WMTP implementa parte de alguns pressupostos sobre a forma como a aplicação irá utilizar esses recursos, pressupostos esses que, se não forem cumpridos, podem limitar a eficácia do sistema, invalidando as garantias de qualidade-de-serviço. O que se pretende com este projecto é o desenho e desenvolvimento de um sistema completo e funcional de qualidade-de-serviço sobre a plataforma do WMTP.
Descrição: Partindo da arquitectura do WMTP, construir um sistema de qualidade-de-serviço. Esta solução implicará:
- Pesquisa bibliográfica;
- Análise de requisitos;
- Escolha de uma camada de ligação de dados que ofereça garantias de qualidade-de-serviço e que se adequa ao fim em vista;
- Concepção do módulo de adaptação que permita ao WMTP interagir com o protocolo de ligação de dados escolhido;
- Modificação do sub-sistema de qualidade-de-serviço do WMTP por forma a parametrizar a sua utilização de forma mais clara, assegurando que a aplicação não possa deteriorar o funcionamento do sistema.
- Concepção de uma aplicação para demonstração/teste do sistema desenvolvido.
Orientação: Rui M. Rocha