无线网络在机器故障监控中的应用:低节点密度无线技术的比较

IF 0.2 Q4 COMPUTER SCIENCE, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS
Katharine Fertig, Odilson Tadeu Valle, Eraldo Silveira e Silva, Tiago Semprebom
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摘要

无线网络在工业环境中的使用正日益成为现实。与有线网络相比,其主要动机是部署和维护成本低。在无数的工业应用中,机器监控尤其重要,因为它允许预测或检测故障的发生,降低由于一系列破坏性事件而产生的成本。特别是在传统系统中,无线传感器可能需要电池来实现网络的长期生存。IEEE802.11标准虽然能耗高,但由于其流行,已被用于机器监控。一种替代方案是无槽IEEE802.15.4技术和确定性变体DSME,尽管传输速率很低,但功耗非常低。这项工作的目的是评估一个具有跳跃和低传感器密度的星形拓扑场景,比较这些技术的包接收率和剩余能量。通过仿真进行评估,确认了IEEE802.11的高功耗,但表明DSME的优势并不明显,如果探索其多频特性,还可以改进。
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Redes sem fio no monitoramento de falhas de máquinas: uma comparação de tecnologias sem fio com baixa densidade de nodos
A utilização de redes sem fio em ambientes industriais vem se tornando cada vez mais uma realidade. As principais motivações são o baixo custo de implantação e manutenção, em contraposição às redes cabeadas. Dentro da miríade de aplicações na indústria, o monitoramento de máquinas é particularmente importante pois permite predizer ou detectar a ocorrência de falhas, mitigando custos devido a uma sequência de eventos disruptivos. Principalmente em sistemas legados, os sensores sem fio podem requerer baterias que possibilitem uma longa sobrevivência da rede. O padrão IEEE802.11 por sua popularidade, vem sendo usado no monitoramento de máquinas, apesar do alto consumo de energia. Uma das alternativas é a tecnologia unslotted IEEE802.15.4 e a variante determinista DSME, que, apesar de baixas taxas de transmissão, possuem um perfil de consumo de energia muito baixo. Este trabalho visa avaliar um cenário em topologia estrela, com um salto e com baixa densidade de sensores, comparando estas tecnologias em termos de taxa de pacotes recebidos e energia residual. A avaliação é por simulação e confirma o alto consumo IEEE802.11, porém mostra que as vantagens do DSME, não são tão evidentes, podendo ser melhorado se explorado nas suas características de multifrequência.
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Revista Brasileira de Computacao Aplicada
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