Resumo |
Redes de sensores sem fio têm sido largamente utilizadas atualmente. O circuito de sensoriamento de cada sensor mede parâmetros das imediações que revelam propriedades de objetos localizados na vizinhança do sensor bem como eventos em andamento. Entretanto, como geralmente os sensores são colocados em áreas de difícil acesso, trocar suas baterias ou carregá-los com energia adicional é uma tarefa muitas vezes impossível. Dessa forma, é importante planejar um esquema de transmissão que economize a bateria dos nós de maneira a aumentar o tempo de atuação da rede. Uma das técnicas utilizadas para essa economia é de variar a faixa de sensoriamento dos nós, isto é, um sensor pode cobrir alvos á diferentes distâncias, dependendo de sua faixa de sensoriamento. Nesse trabalho propõe-se a utilização de um modelo matemático exato para encontrar as faixas de sensoriamento (cobertura) dos nós sensores para determinados períodos de tempo de modo a maximizar o tempo de atuação da rede. Estes métodos foram propostos por um trabalho recente da literatura. Em nossa abordagem além dos sensores receberem informações dos alvos, eles devem enviar essas informações para uma estação base, localizada no centro da região monitorada. O objetivo do trabalho é então maximizar o tempo de vida da rede garantindo a cobertura dos alvos. O problema é resolvido por um método chamado geração de colunas. Neste método, tem-se dois algoritmos que trabalham em conjunto, o mestre e o auxiliar. Nesse contexto, o problema mestre otimiza o tempo de funcionamento da rede, combinando as coberturas já existentes e envia informações para o problema auxiliar. De posse dessas informações, o problema auxiliar resolve o modelo obtendo uma nova cobertura. Caso o tempo de vida da rede seja melhorada, esta cobertura é inserida no problema mestre. Com o objetivo de diminuir o tempo computacional do método e possibilitando a resolução de instâncias maiores do problema, é utilizado um algoritmo genético como uma alternativa do modelo exato. Os métodos foram testados com várias instâncias da literatura, e os resultados obtidos comprovam o bom funcionamento do método, concluindo que o consumo de energia de transmissão dos sensores deve ser considerado no problema. |