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Protocolli di Routing per reti Ad Hoc e pervasive computing: un'applicazione all'Health Care

Informazioni tesi

  Autore: Massimo Dusso
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Udine
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Pier Luca Montessoro
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 118

Il Pervasive Computing si sta proponendo sempre più come frontiera delle tecnologie elettroniche ed informatiche. In particolare le reti di sensori in ambiente wireless si prestano alla soluzione di problemi inerenti ai campi più svariati. Lo scambio di informazioni tra questi nodi in presenza di mobilità è pertanto un fattore molto critico, ed è a sua volta vincolato da criticità specifiche che attengono alla sicurezza, all’affidabilità della comunicazione e all’autonomia energetica dei nodi. In questa tesi viene analizzato uno scenario specifico di Pervasive Computing: una rete per il monitoraggio in tempo reale dei parametri clinici degli ospiti di un ospizio. Partendo da una serie di ipotesi sulla tipologia dei nodi e la natura del traffico in una siffatta rete, l’opera si propone di simulare e ottimizzare alcuni dei principali protocolli di routing per reti ad hoc, che offrono un ottimo supporto per la comunicazione nelle reti pervasive.
L’obiettivo della tesi è individuare il protocollo che meglio si comporta in tale contesto, considerando quali modifiche ai parametri di protocollo possono migliorarne complessivamente le prestazioni.
Dopo una prima fase esplorativa e di analisi dello scenario, tramite simulazione al calcolatore si fornisce una valutazione comparata delle prestazioni dei protocolli DSR e AODV.
Dall’analisi effettuata si osserva che DSR ottiene le prestazioni più convincenti, soprattutto per la sua grande flessibilità e il basso overhead che lo caratterizzano e che vengono ulteriormente esaltati dalle condizioni di traffico della rete analizzata.
Le eventuali modifiche suggerite per DSR riguardano in particolare una sua connotazione di tipo energy aware e potranno essere un’interessante evoluzione per applicare tale protocollo con profitto nello scenario considerato.

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Introduzione Negli ultimi anni si è aperta una nuova frontiera per l’Information Technology; con la disponibilità di un sempre maggior numero di dispositivi elettronici, in particolare portatili, interconnessi tra loro, sono diventate sempre più una realtà le grandissime potenzialità delle strutture distribuite. Dalla seconda metà del secolo scorso tutta l’evoluzione scientifica ha dato sempre più peso ai concetti di rete, di proprietà distribuite e di complessità e tutto questo non a caso; la struttura delle reti restituisce importanza alla geometria delle configurazioni, che esprimono proprietà estremamente efficaci per risolvere problemi di difficile formulazione secondo la logica e la programmazione sequenziale. Si è osservato che le formulazioni distribuite hanno prestazioni eccezionali in un gran numero di situazioni, tutte accomunate da un alto livello di complessità. Si evidenzia l’estrema efficacia di un calcolo anche lento, ma ad alto parallelismo, rispetto alla forza bruta degli algoritmi sequenziali propri dei calcolatori e dell’informatica vecchio stile. In un certo senso il calcolo distribuito è un ricongiungimento con gli schemi che la vita ha elaborato in milioni di anni per rispondere all’ambiente; l’esempio principale è la struttura del cervello dei viventi. In contrapposizione con i processi di controllo centralizzato, le reti mostrano una eccellente robustezza e flessibilità anche in caso di degrado della struttura; i modelli centralizzati, tanto quanto i procedimenti sequenziali, sono invece estremamente fragili in caso di guasto. Non si dimentichi che la robustezza e la flessibilità sono state la base per un fenomeno qual è l’attuale Internet. Il termine Pervasive Computing, o Ubiquitous Computing, significa coordinare un gran numero di dispositivi di calcolo all’interno dello stesso ambiente fisico, rendendoli di fatto disponibili ma invisibili all’utente[19]. La struttura di un nodo pervasivo è molto semplice e ricalca quella di un qualsiasi nodo mobile. Ha una parte dedicata all’acquisizione dati, e dispone di moderate capacità di elaborazione; i dati raccolti ed eventualmente elaborati vengono comunicati tramite un modulo di telecomunicazione wireless disponibile su ogni nodo. Grazie ai grandi progressi ottenuti nel risparmio energetico per le operazioni di calcolo, nella miniaturizzazione dei dispositivi, nell’aumento della durata delle batterie, nonché grazie alla incredibile diffusione dei dispositivi elettronici portatili, l’obiettivo del Pervasive Computing sta diventando sempre più realistico. 1

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Parole chiave

ad hoc
care
computing
health
network
pervasive
protocol
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