Contribuciones al establecimiento de una red global de sensores inalámbricos interconectados

Abstract

El objetivo práctico de este trabajo es el desarrollo, prueba, configuración y puesta en marcha de una infraestructura de red de sensores inalámbricos. Esta infraestructura a nivel piloto, debería ser utilizada en primer lugar para fines de investigación, apuntando a una visión interdisciplinaria que abarca los aspectos del hardware, software, algoritmos y datos. Se pretende demostrar que la heterogeneidad de dispositivos de pequeñas dimensiones y instalaciones piloto (testbeds) existentes, pueden unirse para formar estructuras a gran escala bien organizadas; diferentes de las grandes redes actuales, dado que permitirán una investigación cualitativa y cuantitativa a una escala mucho mayor, afrontando los cambios dinámicos de escenarios, infraestructura y composición de nodos. Las redes de sensores inalámbricos son una de las tecnologías fundamentales en la Internet del futuro, y representa la expansión de Internet al mundo real. Con esto se permite acceder a indicadores desde cualquier punto del orbe en tiempo real. Un aspecto sobresaliente de la “Internet del Futuro” es la utilización de tecnología sumamente compleja, entre las que se puede establecer la utilización de una red de sensores de una manera totalmente transparente al usuario. Con ellos tiende a favorecer la integración de las redes fijas a las nuevas tecnologías de “conectividad móvil”. El proyecto ha sido enmarcado en el nacimiento en Europa de un consorcio de instituciones bajo el nombre de WISEBED. Este consorcio está formado por la Universidad de Lübeck, Universidad de Berlín, Universidad de Braunschweig de Alemania, el Research Academic Computer Technology Institute de Grecia, la Universitat Politècnica de Catalunya de España, Universidad de Berna y la Universidad de Ginebra de Suiza, Universidad de Delft de Holanda, y la Universidad de Lancaster en el Reino Unido. WISEBED forma parte de la “Estrategia Europea para Internet del Futuro”, la que se está discutiendo a nivel nacional en Alemania y respaldada en su accionar, por la Sociedad Alemana de Informática. El proyecto aquí desarrollado ha sido imaginado como un apéndice de WISEBED, dado que el fin último es instalar, configurar y activar una red de sensores inalámbricos en la Republica Argentina, la que una vez operativa se integraría al consorcio mencionado como la primera no europea. Actualmente no existe en nuestro país una red de sensores realmente establecida que pueda servir como estación piloto para alguna inquietud de investigación y/ó desarrollo con socios nacionales y/ó extranjeros. Como consecuencia de este trabajo, se establecerá una red básica de sensores, la cual servirá para el desarrollo e investigación de distintos grupos dedicados al tema en nuestro país. Se ha considerado a este trabajo como un aporte al establecimiento de una red global de sensores donde los humanos (agentes inteligentes), y computadoras potentes interactúan con redes piloto de sensores inalámbricos, distinguiendo en la red global 3 subdominios: · Una red superior existente, donde los distintos nodos ejecutan las aplicaciones en potentes computadoras que pueden interconectarse vía Internet u otras redes globales. Los dispositivos sensores que forman una red piloto y se comunican entre sí por medio inalámbrico. · Un portal de servidores, formado por nodos que controlan las redes piloto, y permiten la interacción entre los nodos de la red superior y los dispositivos de la WSN. Los temas abordados en esta tesis son: · Modelado y simulación: La simulación es utilizada para evaluar sistemas desarrollados y a implementar en redes reales. La utilidad de los datos obtenidos depende puramente del realismo y la precisión de los modelos a implementar. Fundamentalmente se avanzan con simulaciones que simplifican la instalación de las WSNs. · Entorno de desarrollo de aplicaciones: Necesario para la corrida de las simulaciones como también desarrollo de las aplicaciones a ser instaladas en los nodos físicos existentes. · Alternativa de soporte de las WSN: la preexistencia de situaciones donde la prestación de servicios de transmisión de datos es sumamente ineficiente y provisto por una empresa de manera monopólica. Ciertas veces el servicio es inexistente en la locación del proyecto. Por ello se avanzó en la búsqueda de un soporte a la red de WSN no basada en la Red Digital Soporte de la prestadora en la región de desarrollo del trabajo.