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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: CONTRIBUIC ~OES AS REDES DE COMUNICAC ~AO PELO CORPO HUMANO: MODELAGEM DE CANAL E PROJETO DE UM TRANSCEPTOR INTEGRADO

Orientador
  • FERNANDO RANGEL DE SOUSA
Aluno
  • MAICON DEIVID PEREIRA

Conteúdo

As redes de sensores sem o (wsn) s~ao uma tecnologia importante e consolidada em diversas areas, desde monitoramento industrial a assist^ encia medica, contudo, muitos desa os ainda persistem. um destes desa os e o consumo de pot^encia dos nos da rede, que e um fator limitante para criac~ao de nos duraveis, desejaveis sobretudo em nos vestveis e implantaveis. em geral, em um no sem o, o bloco de comunica c~ao apresenta o maior consumo do dispositivo. para reduzir o consumo e aumentar a vida util dos nos, alem da otimizac~ao do projeto dos circuitos e da rede, novos metodos de comunicac~ao podem ser utilizados. neste sentido, a comunicac~ao pelo corpo humano (hbc) tem atrado interesse tanto da academia quando da industria como uma alternativa para implementar um subtipo das wsn, as redes sem o corporais (wban). no hbc, o corpo humano e utilizado como o canal de comunicac~ao. um aspecto importante do desenvolvimento desta tecnologia e a caracterizac~ao do canal para permitir o projeto adequado dos transceptores. com este objetivo, neste trabalho foram realizadas varias medic~oes do canal hbc. a analise dos resultados experimentais, contudo, permitiu identi car uma in u^encia n~ao desprezvel no per l de frequ^encia do canal e nos nveis de atenuac~ao medidos. estes efeitos, em geral, n~ao s~ao reconhecidos ou corrigidos por outros trabalhos encontrados na bibliogra a, principalmente poque n~ao podem ser removidos por metodos comuns de calibrac~ao ou de-embedding. para entender e explicar os resultados de medic~ao, s~ao propostas uma metodologia para identi cac~ao das partes que comp~oem o canal e um modelo estendido para o canal, que inclui modelos para os acessorios de testes. a metodologia de identi cac~ao auxilia a diferenciac~ao e a modelagem dos componentes essenciais do canal, que e feita por meio de modelos baseados em circuitos concentrados e distribudos e permite identi car o comportamento esperado do canal primario real. o modelo estendido proposto e veri cado com medic~oes do canal e apresenta uma boa correla c~ao com as medic~oes. este modelo e ent~ao utilizado no projeto de um transceptor hbc integrado, que buscou o baixo consumo e a capacidade de operac~ao em banda larga, com multiplos canais cobrindo a faixa de frequ^encias entre 10-100 mhz do canal de comunicac~ao. com estes objetivos, projetou-se um transmissor bfsk de modulac~ao direta, composto por um oscilador current starved controlado por tens~ao e um driver de sada, para acoplamento do sinal ao canal. o receptor e baseado na tecnica de injection locking e emprega a convers~ao frequ^enciafase para demodulac~ao banda larga do sinal, sendo composto por um ampli cador de entrada push-pull, um oscilador current starved com injection locking controlado por tens~ao, um detector de fase tristate, um ltro rc e um conversor analogico digital. o transceptor foi projetado e fabricado em tecnologia cmos 130 nm e possui cinco canais de comunicac~ao na faixa entre 10-100 mhz, apresenta uma taxa de dados de 2 mbps e uma taxa de erro de bit de 0,5.10-3 para sinais de -35,8 dbm no canal hbc. o consumo do transmissor e 6,6 mw e do receptor e 1,68 mw, alcancando a e ci^encia de comunicac~ao de 3,3 nj/bit e 0,84 nj/bit, respectivamente, para uma tens~ao de alimentac~ao de 1,2 v.

Índice de Shannon: 3.78689

Índice de Gini: 0.91444

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,54% 4,59% 7,97% 3,66% 4,30% 4,42% 13,02% 5,14% 17,55% 3,55% 5,89% 8,18% 3,71% 4,24% 3,58% 6,66%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

3,54%

ODS 2

4,59%

ODS 3

7,97%

ODS 4

3,66%

ODS 5

4,30%

ODS 6

4,42%

ODS 7

13,02%

ODS 8

5,14%

ODS 9

17,55%

ODS 10

3,55%

ODS 11

5,89%

ODS 12

8,18%

ODS 13

3,71%

ODS 14

4,24%

ODS 15

3,58%

ODS 16

6,66%