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Title: Modelagem do consumo de energia de redes de sensores sem fio usando SystemC-AMS e stateflow
Authors: Queiroz, Eridenes Fernandes de
Keywords: Medição elétrica;Consumo de energia;IEEE 802.15.4;SystemC-AMS;Stateflow
Issue Date: 28-May-2015
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: QUEIROZ, Eridenes Fernandes de. Modelagem do consumo de energia de redes de sensores sem fio usando SystemC-AMS e stateflow. 2015. 51f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Portuguese Abstract: Este trabalho tem como objetivo propor, implementar e validar um modelo para o consumo de energia em nós de uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF). O modelo proposto foi implementada uma máquina de estados finitos utilizando a ferramenta de modelagem e simulação SystemC-AMS com o objetivo de simular o consumo de energia de um nó-sensor em um ambiente de comunicação real. A mesma máquina de estados também foi implementada na plataforma Stateflow com o objetivo de comparar os resultados obtidos na simulação com SystemC-AMS. O consumo de energia nos diferentes estados de operação foi determinado medindo a corrente de dreno utilizada para aquisição de dados do sensor e para a comunicação com os outros nós da rede. Além de simular o consumo de energia, o ambiente de simulação também utiliza um modelo de descarga para fazer a análise da situação energética atual da bateria. Esta análise resulta em um gráfico de variação de tensão e estado de carga da bateria (SOC). Por fim, é realizado um estudo de caso do consumo de energia em RSSF aplicado a aquicultura. Tal estudo tem como objetivo analisar o modo de aquisição e comunicação de dados da rede. Com esta análise é possível fazer ajustes nos nó-sensores de modo a reduzir o consumo de energia total da rede.
Abstract: This work aims at modeling power consumption at the nodes of a Wireless Sensor Network (WSN). For doing so, a finite state machine was implemented by means of SystemC-AMS and Stateflow modeling and simulation tools. In order to achieve this goal, communication data in a WSN were collected. Based on the collected data, a simulation environment for power consumption characterization, which aimed at describing the network operation, was developed. Other than performing power consumption simulation, this environment also takes into account a discharging model as to analyze the battery charge level at any given moment. Such analysis result in a graph illustrating the battery voltage variations as well as its state of charge (SOC). Finally, a case study of the WSN power consumption aims to analyze the acquisition mode and network data communication. With this analysis, it is possible make adjustments in node-sensors to reduce the total power consumption of the network.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20159
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