B-live wireless: um protocolo de tempo-real para domótica habitacional

Abstract

A tendência de envelhecimento da população tem-se vindo a agravar causando uma pressão significativa ao nível das organizações que suportam os serviços de saúde e de acção social. Uma solução para este problema consiste em permitir que a população idosa ou com limitações funcionais possa continuar a viver no conforto das suas habitações. Neste cenário, a habitação terá de integrar um sistema de automação “inteligente” que, além de ajudar as pessoas nas suas actividades diárias, monitorize a sua condição de saúde. O projecto Living Usability Lab tem como objectivo o uso de interfaces multimodais, redes de sensores sem-fios, redes de nova geração e computação distribuída para melhorar a qualidade de vida da população idosa nas suas habitações. No âmbito deste projecto será desenvolvida uma rede heterogénea de sensores e actuadores que permitirá monitorizar o ambiente, a ocorrência de eventos, a localização e movimento de pessoas, e a sua saúde. A Micro I/O é o parceiro do projecto que desenvolve a infra-estrutura de comunicação sem-fios local, detendo know-how em domótica devido à experiência anterior no desenvolvimento de uma solução chamada B-Live. Esta dissertação é enquadrada no desenvolvimento de um protocolo de comunicações que permite não só potenciar as funcionalidades originais do B-Live, utilizando comunicações sem-fios, como também satisfazer os requisitos da rede de sensores e actuadores a desenvolver no âmbito do projecto Living Usability Lab. Assim, esta dissertação apresenta um protocolo sem fios capaz de suportar fluxos de tráfego com requisitos de qualidade de serviço diferenciados, mesmo em ambientes abertos em que outras tecnologias de contenção competem pelo meio.

The trend of the elderly population aging has been increasing, putting a significant pressure on the organizations supporting health care and social services. One solution for this problem consists in allowing the elderly and the impaired population to continue living in the comfort of their homes. In this scenario, the home will integrate an “intelligent” automation system that, besides helping them in their daily activities, will monitor their health condition and trigger an alarm whenever an abnormal condition is detected. The Living Usability Lab project has the goal of using multimodal interfaces, wireless sensor networks, new generation networks and distributed computing to improve the quality of life of the elderly population in their homes. In the scope of this project, a heterogeneous network of sensors and actuators will be developed, allowing to monitor the environment, to detect the occurrence of events, to perform the localization and movement of people as well as to watch their health. Micro I/O is the project partner responsible for developing the local wireless communication infrastructure, having know-how on the development of home automation systems due to previous experience in the B-Live project, a solution for domotics. This thesis results from the development of a protocol that, besides allowing fueling the original features of B-Live with wireless communications, can satisfy the requirements of the sensor and actuator network to be developed under the scope of the Living Usability Lab project. As such, it presents a wireless communication protocol capable of supporting data flows with differentiated QoS requirements, even in open environments, where other contention technologies may compete for the medium.