Um algoritmo anticolisão para RFID de larga escala em ambientes ruidosos

dc.contributor.advisorSilva, Ivanovitch Medeiros Dantas da
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3608440944832201pt_BR
dc.contributor.authorBarros Filho, Israel Eduardo de
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3471133638385883pt_BR
dc.contributor.referees1Viegas, Carlos Manuel Dias
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3134700668982522pt_BR
dc.contributor.referees2Costa, Daniel Gouveia
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0200709054904002pt_BR
dc.contributor.referees3Muller, Ivan
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1522479715721496pt_BR
dc.contributor.referees4Oliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7987212907837941pt_BR
dc.date.accessioned2021-03-17T23:05:00Z
dc.date.available2021-03-17T23:05:00Z
dc.date.issued2020-11-30
dc.description.abstractThe Industrial Internet of Things (IIoT) is often presented as a concept that is significantly changing the technological landscape of industries, through automation procedures and identification of relevant objects. Therefore, reliability and performance problems must be considered when providing the communication services provided. By using Radio Frequency Identification (RFID) in the context of IIoT, several previous researches have worked to improve the efficiency of their communication systems, generally defining mathematical models for planning and quality assessment. However, such models are designed based on error-free communications, which is in fact unrealistic when considering the fault-prone nature of wireless communications in industrial plants. Therefore, this thesis proposes a new anti-collision algorithm for RFID, together with a formal model based on Generalized Stochastic Petri Nets (GSPN) to evaluate RFID communications, modeling different possibilities of errors between readers and tags. Since this proposal uses the EPCGlobal UHF Class 1 Gen2 parameters as a reference, which are already adopted by the Dynamic Frame Slotted Aloha anti-collision protocol for passive RFID systems, this model can be explored to assess the performance and reliability of different access protocols to the RFID means by assuming noisy channels, supporting better comparisons between different algorithms and protocols. The results showed that the proposed algorithm is able to present a better result in relation to the other evaluated protocols, mainly in the presence of noisy channels and a large number of tags to be read. The simulation scenarios are defined to present results of reliability and performance, when evaluating RFID tag readings, which are essential when designing and maintaining IIoT applications.pt_BR
dc.description.resumoA Internet das Coisas Industrial (IIoT) é frequentemente apresentada como um conceito que está mudando significativamente o cenário tecnológico das indústrias, através de procedimentos de automação e identificação de objetos relevantes. Para tanto, problemas de confiabilidade e desempenho devem ser considerados ao se fornecerem os serviços de comunicação previstos. Ao empregar a Identificação por Radiofrequência (RFID) no contexto da IIoT, diversas pesquisas anteriores atuaram para melhorar a eficiência dos seus sistemas de comunicação, geralmente definindo modelos matemáticos para o planejamento e a avaliação da qualidade. No entanto, tais modelos são projetados com base em comunicações livres de erros, o que de fato é irreal quando se considera a natureza propensa às falhas das comunicações sem fio em plantas industriais. Portanto, esta tese propõe um novo algoritmo anticolisão para RFID, juntamente com um modelo formal baseado em Redes de Petri Estocásticas Generalizadas (GSPN) para avaliar as comunicações RFID, modelando diferentes possibilidades de erros entre leitores e etiquetas. Uma vez que essa proposta emprega os parâmetros EPCGlobal UHF Classe 1 Gen2 como referência, que já são adotados pelo protocolo anticolisão Dynamic Frame Slotted Aloha para sistemas RFID passivos, esse modelo pode ser explorado para avaliar o desempenho e a confiabilidade de diferentes protocolos de acesso ao meio RFID ao assumir canais ruidosos, suportando melhores comparações entre diferentes algoritmos e protocolos. Os resultados demonstraram que o algoritmo proposto consegue apresentar melhor resultado em relação aos demais protocolos avaliados, principalmente na presença de canais ruidosos e de um grande número de etiquetas para serem lidas. Os cenários de simulação são definidos para apresentar resultados de confiabilidade e desempenho, ao avaliar as leituras da etiqueta RFID, que são essenciais ao projetar e manter aplicações IIoT.pt_BR
dc.identifier.citationBARROS FILHO, Israel Eduardo de. Um algoritmo anticolisão para RFID de larga escala em ambientes ruidosos. 2020. 112f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31929
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectIoT industrialpt_BR
dc.subjectGSPNpt_BR
dc.subjectRFIDpt_BR
dc.subjectDesempenhopt_BR
dc.subjectConfiabilidadept_BR
dc.subjectModelagem de erropt_BR
dc.titleUm algoritmo anticolisão para RFID de larga escala em ambientes ruidosospt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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