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https://hdl.handle.net/10316/35602
Title: | Implementation of a Mobile Ad Hoc Network Communication Protocol for Human-Robot Search and Rescue Teams | Authors: | Pereira, Jose Santos Martins | Orientador: | Araújo, Filipe João Boavida Mendonça Machado de | Keywords: | Redes móveis; Ad Hoc; MANET; Redes sem fios; Protocolos de Encaminhamento; Cenários de Emergência; Sistemas; Mobile Ad Hoc Networks; MANET; Wireless Networks; Routing Protocols; Emergency Scenarios; Support Systems | Issue Date: | 8-Jul-2013 | Serial title, monograph or event: | Implementation of a Mobile Ad Hoc Network Communication Protocol for Human-Robot Search and Rescue Teams | Place of publication or event: | Coimbra | Abstract: | Mobile
devices
have
become
ubiquitous
in
recent
years.
Advances
in
computing
and
communication
capacityhave
greatly
widened
theirscope
of
application.Ranging
frommilitary
scenarios,
to
environmental
monitoring,
vehicular
networks
or
search
and
rescue
operations,
the
ability
to
deploy
a
dynamic
communication
platform
on
demandis
not
far
from
becoming
commonplace.The
thesis
proposes
the
CHOPIN
routing
protocolfor
mobile
ad-‐hoc
networks
(MANET).
The
implementation
is
inspired
by
OLSR
and
was
developed
in
response
to
the
requirements
of
Human
and
robotic
cooperation
in
search
and
rescue
scenarios(Project
CHOPIN).
Current
operational
guidelines
follow
a
centralized
approach,
where
a
Command
Center
(CC)
coordinates
activities
on
the
field.Cooperative
mapping
(group
communication),
hazardous
materials
detection,
victim
localization
and
landmarks(communication
towards
the
CC)are
possible
contributions
from
robotic
agents,
effectively
reducing
risk
to
human
lives
and
allowing
for
distributed
operation.Tests
where
performed
for
comparison
between
the
proposed
protocoland
OLSR,
with
positive
results.Through
the
use
of
a
flooding
optimization
technique,
MultiPointRelaying
(MPR),
OLSR
operation
results
in
less
control
overhead.
On
the
other
hand,
CHOPIN
maintains
lesser
state
information,resulting
in
a
lower
memory
footprint.In
regard
to
some
relevant
metrics
like
convergence
time,latency
and
throughput,
the
protocols
behave
onpar,
with
CHOPIN
slightly
on
the
lead A utilização de equipamentos móveis generalizou-‐se nos últimos anos. Os avanços nas capacidades de computação e comunicação aumentaram enormemente o espectro de aplicação destes dispositivos, que têm hoje os mais variados domínios de aplicação. Desde cenários militares, sempre uma força motriz de avanços científicos, passando por monitorização ambiental ou redes de viaturas, até cenários de emergência, a capacidade de constituir uma rede de forma dinâmica é cada vez mais uma exigência para a realização de trabalho de forma distribuída. O presente trabalho propõe o protocolo de encaminhamento CHOPIN para redes móveis ad-‐hoc (MANET), uma implementação inspirada pelo protocolo OLSR e desenvolvido para dar resposta aos requisitos de cenários de cooperação de equipas humanas e de robôs em situações de emergência (Projecto CHOPIN). Neste contexto, protocolos actuais funcionam de forma centralizada, onde um Centro de Comando Operacional (CCO) coordena as operações no terreno. Actividades de mapeamento do cenário (comunicação de grupo), detecção de materiais perigosos, identificação de vítimas e pontos de interesse (comunicação para o CCO) são contributos possíveis dos agentes robóticos, reduzindo o perigo para os agentes humanos e adicionando uma vertente distribuída que pode ser extremamente útil na capacidade de resposta. Foram realizados testes em que foi comparado o protocolo desenvolvido com o OLSR, sendo os resultados positivos. Uma vez que o OLSR inclui uma técnica de optimização de difusão de mensagens, o MultiPoint Relaying (MPR), ausente para já do CHOPIN, aquele necessita de enviar menos mensagens. Em contrapartida, o CHOPIN armazena muito menos estado da rede, sendo extremamente leve relativamente às exigências de memória. No que diz respeito às métricas de desempenho mais importantes, como a velocidade de convergência da rede, latência e throughput, os protocolos apresentam resultados semelhantes, com ligeira vantagem para o CHOPIN. |
Description: | Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. | URI: | https://hdl.handle.net/10316/35602 | Rights: | openAccess |
Appears in Collections: | UC - Dissertações de Mestrado FCTUC Eng.Informática - Teses de Mestrado |
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