PROYECTOS E INSTALACIONES DE REDES INALAMBRICAS DE SENSORES

Transcripción

1 PROYECTOS E INSTALACIONES DE REDES INALAMBRICAS DE SENSORES Madrid 26 de Mayo de 2016 Colegio Oficial de Graduados e Ingenieros Técnicos de Telecomunicaciones Secretaría Técnica Comisión Proyectos Tipo

2 Documentación del Proyecto de Redes Inalámbricas de Sensores Memoria Memoria Descriptiva Cálculos Justificativos Planificación y Programación Planos -Esquema de Red y Topología -Plano de Situación. -Plano de distribución de sensores -Planos de enlaces/conectividad -Objetivos de la instalación/parámetros a medir -Normativa aplicable -Tecnologías de comunicación inalámbricas -Descripción de componentes y equipos -Cálculo de enlaces inalámbricos -Estudios de cobertura de nodos. -Cálculo de consumos eléctricos. -Estudios de autonomía eléctrica -Cálculo de niveles radioeléctricos -Diseños de tramas de información -Programación de motas -Aplicación vertical/integración en Plataforma Presupuesto -Tipo de Presupuesto - por partida de obra - por partidas globales - simplificado -Coste de la Inversión -Coste de Operación -Viabilidad económica de la inversión. -Subvenciones y Ayudas -Análisis de resultados económicos Pliegos de Condiciones -Condiciones Generales. -Especificaciones técnicas de Materiales y equipos. -Condiciones de la ejecución. -Seguridad y salud -Condiciones económicas y Compromisos de Suministro. -Garantías y mantenimiento -Repuestos y reparación -Diagrama tiempos. Ejecución Técnica y Tramitación Administrativa -Programa de Mantenimiento Anexos -Documentación Técnica -Informes sectoriales -Bibliografía

3 OBJETIVOS DE LA INSTALACION/PARAMETROS A MEDIR

4 NORMATIVA APLICABLE REAL DECRETO 1066/2001, de 28 de septiembre, por el que se aprueba el Reglamento que establece condiciones de protección del dominio público radioeléctrico, restricciones a las emisiones radioeléctricas y medidas de protección sanitaria frente a emisiones radioeléctricas. El Reglamento que se aprueba por este Real Decreto tiene, entre otros objetivos, adoptar medidas de protección sanitaria de la población. Para ello, se establecen unos límites de exposición del público en general a campos electromagnéticos procedentes de emisiones radioeléctricas, acordes con las recomendaciones europeas. Para garantizar esta protección se establecen unas restricciones básicas y unos niveles de referencia que deberán cumplir las instalaciones afectadas por este Real Decreto. Las instalaciones radioeléctricas deben ser realizadas por instaladores de telecomunicación inscritos, para el tipo correspondiente, en el Registro de Instaladores de Telecomunicación, según lo dispuesto en el Real Decreto 279/1999, de 22 de febrero,

5 NORMATIVA APLICABLE UN -85 Banda 2400 a 2483,5 MHz Acceso inalámbrico a redes de comunicaciones electrónicas, así como para redes de área local Las condiciones técnicas de uso han de ser conforme a la Decisión ERC/DEC/(01)07 y la Recomendación CEPT ERC/REC 70-03, Anexo 3. La potencia isotrópica radiada equivalente total será inferior a 100 mw(p.i.r.e.). Distancia de seguridad 6 cm. resto de características técnicas ETSI EN Esta utilización se considera de uso común. U N 128 RLANsen 5 GHz-Banda MHz Esta banda puede ser utilizada para sistemas de acceso inalámbrico a redes de comunicaciones electrónicas, así como para redes de área local en el interior o exterior de recintos, y las características técnicas deben ajustarse a las indicadas en la Decisión de la CEPT ECC/DEC/(04)08. La potencia isotrópica radiada equivalente será inferior o igual a 1 W (p.i.r.e.). Distancia de seguridad 18 cm. En caso de no usar técnicas TPC, la potencia isotrópica radiada equivalente máxima (p.i.r.e) deberá ser de 500 mw(p.i.r.e). Estas redes de área local tienen la consideración de uso común.

6 NORMATIVA APLICABLE Los sistemas que utilizan bandas de frecuencias de uso común, en las cuales no es necesario solicitar una licencia de uso. A cambio, tienen estrictas regulaciones sobre la potencia máxima que pueden emitir. Estas regulaciones afectan por igual a los puntos de acceso/routersy a los terminales de usuario, y se establecen en términos de p.i.r.e., pero no son relevantes en cuanto a los efectos sobre la salud. Por ejemplo, en EE.UU. se permite 1 W de p.i.r.e. en 2,4 GHz. Los equipos deben cumplir la normativa y llevar el marcado CE correspondiente, además de la certificación Wi-Fi. La regulación sobre emisiones radioeléctricas no impone ninguna obligación sobre estas redes, ni relativa a estudios previos ni a certificaciones. Los estudios realizados confirman que a escasos centímetros de los terminales y puntos de acceso se respetan suficientemente los límites de seguridad en cuanto a la exposición a las emisiones radioeléctricas. En caso de ser conveniente la realización de medidas, éstas deben ser realizadas por un técnico competente, con la instrumentación adecuada, según la O.M. CTE/23/2002.

7 NORMATIVA APLICABLE INSTALADORES AUTORIZADOS PARA REDES INALAMBRICAS DE SENSORES Tipo D: instalaciones de centros emisores de radiocomunicaciones En este tipo se incluyen todas las instalaciones, incluida su puesta a punto y mantenimiento, de equipos transmisores de radio. A título de ejemplo, se puede citar: Instalaciones en centros emisores y reemisores de radiodifusión sonora y televisión. Enlaces de datos vía radio, excepto estaciones VSAT. Emisoras de radiocomunicaciones en general. Estaciones base de telefonía celular. Estaciones de radioaficionados (salvo que las instalen los propios radioaficionados). Estaciones para comunicaciones satelitariasque no sean exclusivamente receptoras (excepto estaciones VSAT, aunque incluye los hubsde VSAT). Instalaciones para servicios de telefonía con el bucle de abonado viaradio. Instalaciones fijas del servicio móvil terrestre. Instalaciones de radio fijas para centros emisores para comunicaciones aéreas o marítimas. Redes de acceso inalámbrico de exteriores. Y en general todas las instalaciones que emiten radiofrecuencia, siempre que sean fijas.

8 TECNOLOGIAS DE COMUNICACIÓN INALAMBRICA

9 TECNOLOGIAS DE COMUNICACIÓN INALAMBRICA

10 DESCRIPCION DE COMPONENTES Y EQUIPOS En general, en una WSN se pueden encontrar los siguientes elementos: - Sensores: capaces de medir las condiciones y la información deseada del lugar o del medio en el que se encuentran. - Nodos: dispositivos que recogen la información recibida por los sensores y la transmiten a otros nodos o a la estación base. - Pasarelas o Gateways: elementos que conectan los nodos de la red de sensores a una red externa o red troncal. - Estación base: consistente en un elemento que recoge todos los datos provenientes de la red de sensores. Suele tratarse de un ordenador común, un servidor o un elemento que lo sustituya.

11 CALCULO DE ENLACES INALAMBRICOS El cálculo de todas las ganancias y pérdidas desde el transmisor hasta el receptor El correcto cálculo del enlace es esencial para el funcionamiento del mismo Estimación de pérdidas/ganancias en un radioenlace: Diseño adecuado Correcta elección de los equipos + Potencia del Transmisor [dbm] -Pérdidas en el Cable TX [db] + Ganancia de Antena TX [dbi] -Pérdidas en la trayectoria en el espacio libre [db] + Ganancia de Antena RX [dbi] -Pérdidas en el Cable RX [db] = Margen Sensibilidad del receptor [dbm] el cálculo debe hacerse en ambas direcciones

12 CALCULO DE ENLACES INALAMBRICOS

13 CALCULO DE ENLACES INALAMBRICOS

14 ESTUDIO DE COBERTURA DE NODOS Estudio práctico de cobertura. Pasos a seguir -Visita Previa. Análisis de Entorno -Premuestreo -Potencia de Señal (SignalStrength) -Interferencias -Relación señal/ruido (Signalto NoiseRatio) -Data Rate -Localización de los NODOS

15 CÁLCULOS DE CONSUMOS ELECTRICOS Las motas de sensores son dispositivos que soportan grandes restricciones energéticas debido a su naturaleza inalámbrica. El cálculo de consumos eléctricos permitirá conocer el consumo que realiza un nodo ejecutando una determinada aplicación y estimar la duración de las baterías. A partir de estos cálculos es posible comparar el comportamiento del consumo energético de un nodo según las distintas implementaciones de una aplicación, con el objetivo de buscar aquella maximice el tiempo de vida de un nodo sensor y la búsqueda de alternativas de alimentación autónomas.

16 CÁLCULOS DE NIVELES RADIOLELECTRICOS Los cálculos de niveles radioeléctricos son estudios de potencia medida en dbmen los planos XY obtenidos de la simulación a resolución de distintas alturas correspondientes a los lugares en donde estarían ubicadas personas, coches, etc. Igualmente se realizarían a alturas donde van colocadas las antenas.

17 DISEÑO DE TRAMAS DE INFORMACIÓN El flujo de información entre dos dispositivos se rige por una serie de reglas específicas que conocemos genéricamente con el nombre de protocolo de comunicación. Este protocolo debe ajustarse a las necesidades propias de la aplicación.

18 PROGRAMACION DE MOTAS

19 APLICACIÓN VERTICAL/INTEGRACION EN PLATAFORMAS

20 PROYECTO TIPO