Ayuntamiento de Castellón Redes de sensores: una tecnología que funciona

Transcripción

1 Redes de sensores: una tecnología que funciona Germán Fabregat Llueca Ingeniería y Ciencia de los Computadores

2 En el asfalto del centro de San Francisco para la gestión de las plazas de aparcamiento 2

3 En las aguas litorales de Australia para preservar los arrecifes de coral 3

4 Sembrados en los bosques de Massachusetts para prevenir incendios forestales 4

5 Redes de sensores WSN (wireless sensor networks) Tecnología y sistemas en rápido desarrollo Coste reducido, bajo consumo, gran versatilidad Innumerables campos y oportunidades de aplicación 5

6 Sensores inteligentes (smart sensors) Un microcontrolador no muy potente Uno o varios (pocos) sensores Comunicación de datos 6

7 Sensores inteligentes (smart sensors) Datos sin procesar, procesados, alarmas Ancho de banda bajo Normalmente cableados 7

8 Un ejemplo: ibuttons + 1 Wire (MAXIM - Dallas Semiconductor) 8

9 Sensores inteligentes inalámbricos Las mismas características Comunicación RF Muy bajo consumo 9

10 Redes de sensores Muchos sensores a distancias cortas (~ 100m) Nodos baratos de bajo consumo Comunicación múltiple entre nodos 10

11 Red de sensores típica 11

12 Características de la red de sensores Doble función de los nodos: proceso y encaminamiento Caminos redundantes: la red es robusta Heterogénea (nodos especiales) y jerárquica Identificación y localización de los nodos 12

13 Principales temas de investigación Algoritmos distribuidos entre los nodos Encaminamiento y equilibrio de datos Medida de distancia en función de la intensidad de recepción Optimización del número de nodos, potencia de transmisión, consumo 13

14 Para una aplicación real Adquisición, procesado simple y envío de datos Encaminamiento, retransmisión de datos y consumo Localización e identificación Coste de implantación y mantenimiento 14

15 Cypress Semiconductor CYFi + PsOC Transceiver RF y System on Chip programable 10 m sin amplificador, más de 100 m en el ejemplo Menos de 10 15

16 Cypress Semiconductor CYFi + PsOC 16

17 Texas Instruments ez430-rf2500 Microcontrolador MSP430F22x4 y transceiver CC2500 Similares características 17

18 Texas Instruments ez430-rf

19 Gestión de aparcamientos en San Francisco Proyecto desarrollado en 2007 Sistemas empotrados en el asfalto De 5 a 10 años de autonomía 300 $ por sensor (fabricante) 19

20 Gestión de aparcamientos en San Francisco Los sensores informan cuando su plaza se ocupa o libera Los nodos intermedios se ubican en farolas Los usuarios reciben la información sobre plazas disponibles en sus móviles 20

21 Preservación de los arrecifes de coral en Australia Proyecto en desarrolo desde 2008 Sensores situados en boyas Nodos intermedios en boyas mayores 21

22 Preservación de los arrecifes de coral en Australia Unos 3000 arrecifes distribuidos en un área de Km 2 Medidas de temperatura, salinidad, luz, oxígeno Caracterizar y modelar el medio para prevenir enfermedades y daños del coral 22

23 Prevención de incendios forestales desarrollada en el MIT Proyecto en desarrollo desde 2008 Hincapié en el bajo consumo Sensores alimentados con energía de los árboles 23

24 Prevención de incendios forestales desarrollada en el MIT Aplicación típica de las redes de sensores Micro, nanovatios en los modos inactivos En ciudades: energía radiada por las antenas 24

25 Redes de sensores: una tecnología que funciona La tecnología mejorará las prestaciones, el consumo y las comunicaciones La ciencia mejorará los métodos de comunicación e instalación Los desarrolladores debemos crear e implantar las aplicaciones 25

26 por ejemplo, en el Ciclo Integral del Agua Lectura remota y en tiempo real de los contadores de suministro Análisis multipunto de los niveles de contaminación en la red Mejora de sistemas de riego en función de datos de humedad del suelo 26

27 Muchas gracias por su atención Germán Fabregat Llueca Ingeniería y Ciencia de los Computadores