Avaliação experimental do protocolo RT-WiFi em ambientes abertos

  • José R. Betiol Júnior Universidade Federal de Santa Catarina
  • Robson Costa Instituto Federal de Santa Catarina
  • Luciana de Oliveira Rech Universidade Federal de Santa Catarina
  • Ricardo Moraes Universidade Federal de Santa Catarina

Resumo


As redes WiFi (padrão IEEE 802.11) são amplamente utilizadas em aplicações que variam desde sistemas em ambientes domésticos até complexos sistemas de controle via rede (NCS). Porém, as extensões incorporadas no padrão para prover Qualidade de Servic¸o (QoS) ainda são incapazes de garantir restrições temporais para comunicações com requisitos de tempo real (TR). Esse artigo apresenta a validação experimental do protocolo RT-WiFi que foi recentemente proposto e analisado através de simulação. Os resultados experimentais demonstram a factibilidade de implementação do protocolo RT-WiFi e a melhoria do nível de QoS das comunicações através de uma análise comparativa com o mecanismo EDCA, que é um mecanismo do padrão IEEE 802.11 para prover diferentes níveis de prioridade para a transmissão de diversos tipos de tráfego.

Palavras-chave: Redes Sem Fio, IEEE 802.11, Qualidade de Serviço

Referências

Betiol, J. R. J., Lau, J., de Oliveira Rech, L., Analcia, S. M., and Moraes, R. (2018). Experimental evaluation of the coexistence of IEEE 802.11 EDCA and DCF mechanisms. In IEEE 23th Conference on Symposium on Computers and Communications (ISCC), pages 1–6.

Cena, G., Seno, L., Valenzano, A., and Zunino, C. (2010). On the performance of IEEE 802.11e wireless infrastructures for soft-real-time industrial applications. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 6(3):425–437.

Costa, R., Portugal, P., Moraes, R., and Vasques, F. (2012a). An admission control mechanism to handle real-time traffic in IEEE 802.11 networks in open communication environments. In 9th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS), pages 63–66.

Costa, R., Portugal, P., Vasques, F., and Moraes, R. (2010). A TDMA-based mechanism for real-time communication in IEEE 802.11 e networks. In IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), pages 1–9.

Costa, R., Portugal, P., Vasques, F., and Moraes, R. (2012b). Comparing RT-WiFi and HCCA approaches to handle real-time traffic in open communication environments. In IEEE 17th Conference on Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), pages 1–8.

Costa, R., Portugal, P., Vasques, F., Moraes, R., and Cust´odio, R. F. (2011). A coordination layer to handle real-time communication in Wi-Fi networks with uncontrolled traffic sources. In IEEE 36th Conference on Local Computer Networks (LCN), pages 263–266.

Da Xu, L., He, W., and Li, S. (2014). Internet of things in industries: A survey. IEEE Transactions on industrial informatics, 10(4):2233–2243.

Han, S., Mok, A. K., Meng, J., Wei, Y.-H., Huang, P.-C., Leng, Q., Zhu, X., Sentis, L., Kim, K. S., and Miikkulainen, R. (2013). Architecture of a cyberphysical avatar. In Proceedings of the ACM/IEEE 4th International Conference on Cyber-Physical Systems, pages 189–198.

Li, B., Sun, Z., Mechitov, K., Hackmann, G., Lu, C., Dyke, S. J., Agha, G., and Spencer, B. F. (2013). Realistic case studies of wireless structural control. In ACM/IEEE International Conference on Cyber-Physical Systems (ICCPS), pages 179–188.

Mangold, S., Choi, S., Hiertz, G. R., Klein, O., and Walke, B. (2003). Analysis of IEEE 802.11 e for QoS support in wireless LANs. IEEE wireless communications, 10(6):40– 50.

Moraes, R., Portugal, P., and Vasques, F. (2006). Simulation analysis of the IEEE 802.11 e EDCA protocol for an industrially-relevant real-time communication scenario. In IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), pages 202–209.

Moraes, R., Vasques, F., Portugal, P., and Souto, P. F. (2010). A forcing collision resolution approach able to prioritize traffic in CSMA-based networks. Computer Communications, 33(1):54–64.

Song, J., Han, S., Mok, A., Chen, D., Lucas, M., Nixon, M., and Pratt, W. (2008). WirelessHART: Applying wireless technology in real-time industrial process control. In IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium (RTAS’08), pages 377–386.

Wei, Y.-H., Leng, Q., Han, S., Mok, A. K., Zhang, W., and Tomizuka, M. (2013). RTWiFi: Real-time high-speed communication protocol for wireless cyber-physical control applications. In IEEE 34th Real-Time Systems Symposium (RTSS), pages 140–149.

Zhang, W., Zhu, X., Han, S., Byl, N., Mok, A. K., and Tomizuka, M. (2012). Design of a network-based mobile gait rehabilitation system. In IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), pages 1773–1778.
Publicado
06/05/2019
BETIOL JÚNIOR, José R.; COSTA, Robson; RECH, Luciana de Oliveira; MORAES, Ricardo. Avaliação experimental do protocolo RT-WiFi em ambientes abertos. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 37. , 2019, Gramado. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2019 . p. 71-84. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2019.7351.