Implantação de sistemas operativos em módulos de comunicação sem fios

Mestrado em Engenharia Eletrónica e TelecomunicaçõesA crescente adoção de redes de sensores sem fios na indústria tem potenciado esforços contínuos de investigação e desenvolvimento ao nível dos sistemas operativos que as suportam. A uniformização da programação para diferentes plataformas de hardware e a reutilização de pilhas de comunicação permite obter ganhos significativos no processo de desenvolvimento. A Micro I/O possui uma plataforma de hardware designada por μMRF que tem sido usada em várias aplicações de redes de sensores sem fios para validação de conceito e para prototipagem. Com vista a suportar aplicações com requisitos de comunicação mais exigentes e empregar um método de desenvolvimento mais eficiente, optou-se por adaptar o sistema operativo Contiki para a plataforma μMRF. Esta dissertação descreve o trabalho realizado para integrar o suporte do microcontrolador Microchip™ dsPIC33FJ256MC710 no sistema operativo Contiki. A validação deste trabalho foi realizada através de uma aplicação desenvolvida com a versão modificada do sistema operativo Contiki e com o sensor de temperatura existente na placa μMRF. Esta aplicação permite o acesso remoto à temperatura do sensor, através de um browser, usando o protocolo HTTP e a verificação de conectividade usando pacotes ICMP, ambos sobre Ipv6. O desempenho da rede sem fios foi avaliado nas vertentes de perda de pacotes e de round trip delay usando pacotes echo request e echo reply. O trabalho realizado insere-se num projecto para desenvolvimento de sistemas de “smart-parking” no qual as restrições de energia são significativas mas onde a possibilidade de aplicações, suportadas em sistemas operativos, é aliciante.Over the last few years, there has been a significant increase in the use of wireless sensor networks in industry. This has pushed the research and development in embedded operating systems to support applications in this domain. In fact, the possibility to turn applications independent of the hardware platforms and the possibility to reuse communications stacks leads to significant gains in the applications development process. Micro I / O has developed a hardware platform called μMRF that has been used to build several applications with wireless sensor networks for proof of concept and prototyping. In order to support applications with more demanding communication requirements, and to improve the development process, it was decided to adapt the Contiki operating system to the platform μMRF. This dissertation describes the work done to adapt the Contiki operating system to support the Microchip ™ dsPIC33FJ256MC710 microprocessor. The validation of this work was conducted through an application developed with the modified version of the Contiki operating system using the temperature sensor onboard of the μMRF platform for demonstration purposes. The developed application allowed remote access to the temperature sensor through a browser using the HTTP protocol and the connectivity verification, using ICMP packets, both through IPv6. The performance of the wireless network was evaluated through an analysis of the packet loss and round trip delays using echo request and echo reply. This work is aimed to evaluate the possibility to support smart parking applications in embedded systems connected by wireless communications, with severe restrictions in power consumption but with a significant interest in having an embedded operating system with all the correspondent functionalities