Avaliação de Desempenho de uma Rede em Malha Sem Fios para Rastreabilidade daQualidade Alimentar no Pós-colheita de Produtos Frutícolas: Um Caso de Estudo

Costa, Tiago; Santos, Luís; Caldeira, João M. L. P.; Soares, Vasco N. G. J.; Gaspar, Pedro Dinis

http://hdl.handle.net/10400.6/14231

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marcdorn,+RITA_Vol_30_Nr_1_66-77.pdf		2.27 MB	Adobe PDF	Download

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Authors

Costa, Tiago

Santos, Luís

Caldeira, João M. L. P.

Soares, Vasco N. G. J.

Gaspar, Pedro Dinis

Abstract(s)

Este artigo apresenta a avaliação de desempenho de uma rede de sensores sem fios organizada em malha, para monitorização da temperatura e humidade em produtos hortofrutícolas quando transportados em galeras de camiões. Para tal é proposta uma solução de software, usando a biblioteca painlessMesh para gestão da rede em malha, desenvolvida para dispositivos com módulo de comunicação ESP8266 alimentados por baterias. Esta solução tem como objetivo minimizar os gastos energéticos dos nós sensores usados. Para efeitos de validação desta proposta foi usada uma área correspondente à galera de um camião, onde foram distribuídos cinco nós sensores e um nó raiz. Os testes foram desenvolvidos considerando quatro modelos diferentes envolvendo, variações na garantia de entrega das mensagens, o número de tentativas até sucesso de entrega e duração dos tempos de adormecimento dos nós. A avaliação de desempenho da solução teve por objetivo determinar, a taxa de conectividade, a taxa de envio após conexão e as taxas de entrega das primeira e segunda tentativas. Os resultados obtidos evidenciam que a confirmação de entrega de mensagens não traz mais valias à solução, contribuindo apenas para o incremento dos gastos energéticos. O uso de tempos sincronizados no adormecimento dos nós, demonstrou também resultados piores que o uso de tempos assíncronos. Estes resultados permitem criar uma base de conhecimento para a utilização desta solução em contexto real.

This paper presents the performance evaluation of a wireless sensor mesh network, for monitoring temperature and humidity in horticultural products when transported in truck galleys. For this purpose a software solution was proposed using ESP8266 devices powered by batteries. The mesh network was managed by the painlessMesh library. The proposed solution aims to minimize the energy consumption of the sensor nodes. The validation of the solution was performed in an area simulating a galley of a truck, where five sensor nodes and a root node were distributed. The tests were developed considering four different models involving variations in messages delivery confirmation, number of attempts until successful delivery and duty cycle duration of the nodes. The performance evaluation of the solution aimed to determine, connectivity rate, sending rate after connection and delivery rates of the first and second attempts. The results obtained show that the message delivery confirmation does not bring added value to the solution, contributing only to increase energy consumption. The use of synchronous duty cycles also showed worse results than the asynchronous use. These results allow the creation of a knowledge base for the use of this solution in a real context.