Browsing by Author "Tavares, Jorge Miguel da Silva"
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- Desenvolvimento, simulação e validação de protocolos MAC e de encaminhamento para redes de sensores sem fiosPublication . Tavares, Jorge Miguel da Silva; Velez, Fernando José da SilvaA optimização de protocolos com elevada eficiência energética em redes de sensores sem fios constitui um desafio e a sua aplicação em contextos de automação de processos e recolha de dados apresentou-se como uma grande motivação. Simularam-se aplicações capazes de encaminhar os dados pela rede até ao nó Sink para vários protocolos com diferentes parâmetros ajustáveis, tais como o tempo de escuta; dutycycle e o período de contenção. Consideraram-se sensores MICAz da Crossbow, a funcionar a 2,4GHz (IEEE 802.15.4) e suportados pelo sistema operativo TinyOS para instalação prática da aplicação nos nós sensores, ou suportada pelo simulador Castalia/OMNet++. Como cenário para as aplicações sem mobilidade, considera-se uma área para plantação onde os nós sensores a controlar a humidade do solo. Para as aplicações com mobilidade, considera-se que os nós sensores estão a monitorizar a localização de cada animal duma manada. Verificou-se, através de simulação em Castalia, que quanto maior for o período de escuta maior será o consumo de energia. Nas aplicações com mobilidade, o protocolo S-MAC é o que apresenta uma eficiência energética superior. Nas aplicações sem mobilidade, num cenário com 36 nós dispostos numa grelha rectangular, conclui-se que o protocolo T-MAC tem um desempenho energético ligeiramente superior. Caso se esteja a utilizar uma RSSF, numa aplicação prática em que todos os nós têm uma função crítica, deve-se escolher um valor para o período de contenção correspondente ao valor mais reduzido do desvio padrão da energia consumida. Caso a função de um nó sensor não seja crítica para o sistema, o valor óptimo para o período de contenção é dado pelo valor mínimo da média de consumo de energia da rede. No cenário considerado, os valores óptimos para o período de contenção são 40 e 50 ms, para os casos onde missão individual de cada nó é ―crítica‖ ou ―não crítica‖, respectivamente.
- Spectrum opportunities for electromagnetic energy harvesting from 350 MHz to 3 GHzPublication . Tavares, Jorge Miguel da Silva; Barroca, Norberto; Saraiva, Henrique M.; Borges, Luís M.; Velez, Fernando J.; Loss, Caroline; Salvado, Rita; Pinho, Pedro; Gonçalves, Ricardo; Carvalho, Nuno BorgesThis paper presents spectrum opportunities for radio frequency (RF) energy harvesting identified through power density measurements from 350 MHz to 3 GHz. The field trials have been performed in two different cities (Covilha and Lisbon), by using the NARDA-SMR spectrum analyser with measuring antenna, and the Signal Hound spectrum analysers, respectively. The scope of our research considers RF energy harvesting devices, enabling to convert RF energy to direct current (DC), providing an alternative source to power supply wireless sensor network (WSN) devices. Printed antennas, able to operate at GSM (900/1800) bands, are proposed with gains of the order of 1.8-2.06 dBi and efficiency 77.6-84%. Guidelines for the choice of textile materials for a wearable antenna are also provided.