6.1
Ejemplos de redes de sensores
Las redes de sensores tienen
una amplia variedad de aplicaciones:
Monitorización de un hábitat
(para determinar la población y Comportamiento de animales y plantas)
Monitorización del medio
ambiente, observación del suelo o agua
El mantenimiento de ciertas
condiciones físicas (temperatura, luz)
Control de parámetros en la
agricultura
Detección de incendios,
terremotos o inundaciones
Sensorización de edificios
“inteligentes”
Control de tráfico
Asistencia militar o civil
Control de inventario
Control médico
Detección acústica
Cadenas de montaje, etc.
Las topologías utilizadas en
redes inalámbricas de sensores son: estrellas, malla, y topologías híbridas
estrella-malla, como se muestra en la siguiente figura.
La topología estrella de la
izquierda depende de la cantidad y la frecuencia de los datos que se
transmitirán, la distancia de transmisión, los requisitos de la vida para la
batería , la movilidad y el nivel de carga en el nodo sensor. Una topología en
estrella es un sistema de un solo salto en el que un nodo en particular, el
coordinador, llama y gestiona las comunicaciones de todos los demás nodos, y se
comunican sólo con él. Es una especie de estructura maestro-esclavo, donde la
coordinador actúa también como un puente hacia otras redes.
Es una solución eficiente
desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía, que asegura una
larga vida a la red, incluso si se cae un nodo. Estas topologías solo pueden
manejar un pequeño número de nodos en un área pequeña.
La topología de malla es de
sistemas de salto múltiple en los que todos los nodos son idénticos y pueden
comunicarse entre sí, el nodo coordinador o la estación base, no es
estrictamente necesaria. El sistema de maya multi-hop permite un rango de
operación mucho más grande que una topología en estrella, a costa de mayores
tasas de consumo de energía y una mayor latencia, de hecho, los nodos tienen un
pesado ciclo de trabajo ya que la necesidad de "escuchar" los
mensajes, los cambios en la red y la latencia se relaciona con el número de
"saltos" entre las fuentes y los destinos. De este modo el objetivo
es llegar a un híbrido entre la arquitectura estrella y malla (también conocido
como árbol de racimos).
La topología Híbrida
entonces, aprovecha la baja potencia y simplicidad de la topología en estrella,
así como el mayor alcance y la naturaleza de auto-reparación de una red tipo
malla. Los nodos se organizan en una topología de estrella alrededor de
enrutadores o repetidores que a su vez, se organizan en una red mallada. Sin
embargo, la latencia puede ser un problema.
REDES DE SENSORES (MOTAS)
Cada nodo de la red consta
de un dispositivo con microcontrolador, sensores y transmisor/receptor, y forma
una red con muchos otros nodos, también llamados motas o sensores. Por otra
parte, un sensor es capaz de procesar una limitada cantidad de datos. Pero
cuando coordinamos la información entre un importante número de nodos, éstos
tienen la habilidad de medir un medio físico dado con gran detalle. Con todo
esto, una red de sensores puede ser descrita como un grupo de motas que se
coordinan para llevar a cabo una aplicación específica. Al contrario que las
redes tradicionales, las redes de sensores llevarán con más precisión sus
tareas dependiendo de lo denso que sea el despliegue y lo coordinadas que
estén.
En los últimos años, las
redes de sensores han estado formadas por un pequeño número de nodos que
estaban conectados por cable a una estación central de procesado de datos. Hoy
en día, sin embargo, nos centramos más en redes de sensores distribuidas e
inalámbricas. Pero, por qué distribuidas e inalámbricas: cuando la localización
de un fenómeno físico es desconocida, este modelo permite que los sensores
estén mucho más cerca del evento de lo que estaría un único sensor.
TIPOS DE MOTAS
Las Wireless Sensor
Networks, tienen una corta historia, a pesar de ello, ya tenemos a varios
fabricantes trabajando en esta tecnología.
CROSSBOW: Especializada en
el mundo de los sensores, es una empresa que desarrolla plataformas hardware y
software que dan soluciones para las redes de sensores inalámbricas. Entre sus
productos encontramos las plataformas Mica, Mica2, Micaz, Mica2dot, telos y
telosb.
MOTEIV: Joseph Polastre,
antiguo doctorando de un grupo de trabajo de la
Universidad de Berekeley
formó la compañía Moteiv. Ha desarrollado la plataforma
Tmote Sky y Tmote Invent. El
tipo de mota Tmote Sky será detallado en el siguiente punto, dado que es el que
se utiliza en el Instituto de Robótica.
SHOCKFISH: Empresa suiza que
desarrolla TinyNode. A partir de este tipo de mota en Laussane han llevado un
proyecto semejante al nuestro, en el que implementan una red de sensores en
todo el campus de la “Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne”.
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