Abstract:
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Este proyecto ha consistido en el desarrollo de una plataforma de pruebas (un
demostrador), basado en el uso de unos módulos de transmisión-recepción
con sensores incrustados (tecnología TELOS) llamados genéricamente motas,
para evaluar las prestaciones de sistemas de comunicaciones inalámbricos
que utilizan tecnología Zig-Bee con el protocolo IEEE 802.15.4, utilizando las
transmisiones reales como novedad respecto al uso de simuladores.
Este proyecto incluye el desarrollo de una interface de control y monitorización
desde ordenadores personales conectados a los dispositivos, con la capacidad
de extraer las medidas y estadísticas necesarias. Más concretamente, los
dispositivos utilizados tienen unos sensores integrados y la capacidad de
comunicarse entre ellos y además disponen de un puerto USB para ser
controlados desde un ordenador y transferir los datos al mismo.
A partir de este punto se han programado las motas para realizar medidas de
la potencia de señal recibida y comparar el número de paquetes que se
reciben con éxito respecto del número de los que se pierden para evaluar la
tasa de error de paquete; esta información es enviada al ordenador donde se
ha analizado en función de diversos parámetros tanto físicos como de
implementación de las comunicaciones. Los sensores se programan con un
lenguaje de programación denominado nesC que comparte características de
C y está orientado a eventos; el código nesC se compila usando una aplicación
de libre distribución que va montada sobre el sistema operativo Linux llamada
TinyOS y se instala en las motas.
Por otra parte, la aplicación que utiliza el ordenador para recibir los datos y
analizarlos se ha programado en Java puesto que TinyOS proporciona las
herramientas Java necesarias para interpretar la información proveniente de
las motas por el puerto USB. Estos parámetros se han comparado teniendo en
cuenta diferentes parámetros físicos y condiciones de transmisión. El objetivo
es reducir la probabilidad de error de paquete modificando en las motas
algunos parámetros del protocolo MAC IEEE 802.15.4 y las condiciones de
transmisión como la potencia o la carga de tráfico generado en las
comunicaciones.
TinyOS es un sistema operativo que compila código nesC para diferentes tipos
de motas y genera un código máquina para programar los sensores. La idea
básica de estos sensores es tomar medidas de temperatura, humedad,
intensidad de luz, infrarrojos, etc. y enviar los datos entre éstas y el ordenador.
Nuestro estudio se ha centrado en evaluar la probabilidad de error de los
mensajes en función de la potencia recibida y mejorar las comunicaciones de
estas motas para poder caracterizar el canal físico en diferentes lugares, como
el campus de Castelldefels, la montaña, lugares con interferencias y también
extraer el modelo de propagación teórico y compararlo con el físico en estas
zonas. También se medirán estos parámetros en función del número de motas
y de la distancia entre estas. |