Controle de acesso ao meio: uma pesquisa sobre protocolos energeticamente eficientes para redes de sensores sem fio

Abstract

As redes de sensores sem fio(WSNs, do inglês Wireless Sensor Networks) tornaram-se essenciais e cada vez mais presentes em aplicações que exigem monitoramento distribuído e operação autônoma, sobretudo em locais com infraestrutura limitada. Nesse cenário, a eficiência energética é um fator crítico, uma vez que os sensores são, em geral, alimentados por baterias com restrições severas de recarga ou substituição. Diante disso, a subcamada de controle de acesso ao meio (MAC, do inglês Medium Access Control), responsável por regular a troca de informações pelo canal de comunicação compartilhado, assume um papel crucial para a redução do consumo de energia. Por esse motivo, este trabalho tem como objetivo realizar uma revisão narrativa da literatura sobre protocolos MAC voltados à eficiência energética em WSNs. A pesquisa contempla tanto soluções clássicas quanto propostas mais recentes, destacando seus princípios de funcionamento, estratégias de economia de energia adotadas, suas vantagens, limitações e contextos ideais de aplicação. Ao promover uma comparação estruturada entre as diferentes abordagens, busca-se oferecer subsídios para a seleção de protocolos mais alinhados às exigências específicas de cada aplicação, ressaltando a relevância da camada MAC como alvo estratégico para otimização energética.

Wireless Sensor Networks (WSNs) have become essential and increasingly present in applications that require distributed monitoring and autonomous operation, especially in environments with limited infrastructure. In such scenarios, energy efficiency is a critical factor, as sensors are typically powered by batteries with strict constraints on recharging or replacement. As a result, the Medium Access Control (MAC) sublayer — responsible for regulating the exchange of information over the shared communication channel — plays a crucial role in reducing energy consumption. For this reason, this work aims to conduct a narrative literature review on MAC protocols designed for energy efficiency in WSNs. The survey encompasses both classical solutions and more recent proposals, highlighting their operational principles, adopted energy-saving strategies, advantages, limitations, and appropriate contexts of application. By presenting a structured comparison among the different approaches, the study seeks to support the selection of protocols best suited to the specific requirements of each application, while underscoring the strategic importance of the MAC layer in optimizing energy consumption.