Gestão e monitorização de redes de sensores sem fios via dispositivos móveis

Abstract

Um dos principais motivos para as redes de sensores sem fios ( WSN - Wireless Sensor Networks) serem consideradas uma tecnologia emergente, é o facto de apresentarem um amplo domínio de aplicação, permitindo que vários tipos de dispositivos de rede se liguem a si e interajam com o meio envolvente. Dada a necessidade de desenvolver ferramentas de interface com as WSNs, e uma vez que os dispositivos móveis, como os smartphones e os tablets, se estabeleceram como um dos meios mais comuns de acesso à Internet, o objetivo principal desta dissertação é propor uma solução para o desenvolvimento de um sistema que permita gerir e monitorizar remotamente este tipo de redes de sensores através de um dispositivo móvel. O cenário exemplo escolhido, e para o qual o desenvolvimento deste sistema será orientado, surge no contexto do projeto SustIMS. Este projeto está a ser realizado pelo ESRG (Embedded Systems Research Group) e tem em vista o desenvolvimento de um sistema de deteção de colisões em rails de proteção rodoviária em co-promoção com a empresa Ascendi. A arquitetura da solução proposta é composta, para além da WSN, por uma base de dados, um servidor e uma aplicação móvel. A base de dados do sistema foi implementada em MySQL e o servidor foi implementado em JAVA com recurso a web services do tipo REST. Posteriormente, tanto o servidor MySQL como o servidor GlassFish onde foram colocados os web services, foram alojados na cloud da Amazon (Amazon EC2 - Amazon Elastic Compute Cloud). A aplicação móvel foi desenvolvida para a plataforma Android, e oferece ao utilizador a possibilidade de gerir toda a base de dados do sistema assim como a capacidade de monitorizar as colisões em nós sensores das redes a que este tenha acesso, com recurso a serviços como o GCM (Google Cloud Messaging) e o Google Maps.

One of the main reasons for wireless sensor networks to be considered as an emerging technology, is the fact that they present a wide application domain, by allowing many kinds of network devices to establish a connection with them and interact with the environment. Given the need to develop interface tools in order to manage WSNs, and since mobile devices, such as smartphones and tablets, established themselves as one of the most common means of access to the Internet, the aim of this thesis is to propose a system to remotely manage and monitor sensor networks through a mobile device. The demonstration scenario chosen for the implementation of the proposed system is part of the SustIMS project. This project is undertaken by ESRG (Embedded Systems Research Group) and aims to develop a vehicle collision detection system on road protection rails in co-promotion with the company Ascendi. The system architecture consists of, besides the WSN, a database, a server and a mobile application. The database was implemented in MySQL and the server in JAVA, using REST type web services. The MySQL and GlassFish servers were then used to run the web services, and hosted on the Amazon Elastic Compute Cloud). The mobile application was developed for Android, offering the user not only the possibility to manage the whole system's database but also the possibility to be notified whenever a collision is detected in sensor nodes that he can access to, using services as GCM (Google Cloud Messaging) and Google Maps.