Resum

Síntesi
Durant els últims anys les xarxes de sensors sense fils han sigut objecte, com a conseqüència d'un creixent interés comercial, d'una intensa activitat d'investigació que ha esdevingut en rellevants avanços tant en la tecnologia base com en els aspectes d'enginyeria a tots els nivells. 
Les xarxes de sensors sense fils es basen en el concepte de “node sensor autònom de baix cost” que proporciona recursos limitats en termes de càlcul i capacitat d'emmagatzemament d'informació, baixa potència de transmissió i sensorica avançada. Es caracteritzen per la grandària extremadament reduïda i una enginyeria orientada a l'eficiència energètica.
A pesar de la disponibilitat de solucions altament avançades, caracteritzades per l'eficiència i la flexibilitat, la difusió comercial massiva s'ha plantejat més vegades com a hipòtesi plausible i a més pareix tardar a concretar-se de forma definitiva. Les principals causes estan relacionades, directament o indirectament, amb dos factors: cost elevat i falta de suficient fiabilitat/robustesa.
Una de les conseqüències del desenvolupament d'arquitectures “ad-hoc” que caracteritza actualment les xarxes de sensors sense fils és la de garantir una gran quantitat d'òptims locals éssent la causa principal d'una preocupant absència d'estàndards tant en termes de protocols de comunicació com en termes d'organització i representació d'informació. També els nous models de negoci i d'explotació dins de les organitzacions virtuals d'última generació són actualment temes d'atenció en el si de la comunitat científica internacional. 

Objectius
Este treball se situa en el marc de les últimes línies d'investigació orientades a conciliar solucions avançades, caracteritzades per una enginyeria innovadora, amb la seua aplicació efectiva en el món real seguint principis d'escalabilidad i mantenint sempre el principi de baix cost. Considerant l'aplicació de l'arquitectura, en termes no sols tecnològics si no també comercials, com a element primari i determinant, la solució proposada en la present tesi es caracteritza per la seua independència respecte a un domini aplicatiu predefinit, en proporcionar un marc flexible que pot ser particularitzat en funció de l'entorn, de l'aplicació i relacionar-ho amb requisits funcionals i no funcionals. L'arquitectura proposada, al contrari de la majoria de les solucions existents, seria operativa tant per a entorns estàtics (o semi-estátics) com per a entorns caracteritzats per la presència de nodes i actors mòbils. 

Resultats aconseguits
Des d'un punt de vista metodològic, es considera d’una gran importància proporcionar un model teòric de referència per a diferents aspectes de l'arquitectura proposada: model de connectivitat-cobertura, clustering dinàmic i comportament dels actors mòbils. L'objectiu principal de la modelització és proporcionar una sòlida base teòrica, independent d'implementacions concretes, per al desenrotllament d'ambients de simulació avançats orientats a suportar tant la fase de disseny previ com la fase d'avaluació preliminar amb especial atenció a l'escalabilidad. 
Paral·lelament, la implementació de la plataforma i l'experimentació de la mateixa en entorns de treball reals proporcionen un feedback vital per al refinat dels models i dels ambients de simulació (caracteritzant i validant entorns, plataformes i aplicacions per mitjà de dades reals). Al mateix temps permet comparar les prestacions reals amb les esperades i avaluar l'impacte de fenòmens impredictibles (interferències temporánees o permanents, obstacles, etc.).

Elements de la metodologia a destacar
Considerant l'estat de l'art global de les arquitectures de xarxes sensors sense fils, els cinc eixos del desenvolupament de la present tesi serien:
* Mètode “horitzontal” en contraposició al tradicional mètode d'estudi “vertical” que caracteritza la majoria dels projectes sobre xarxes de sensors sense fils.
* Enginyeria orientada a la reducció dels costos a través de solucions flexibles multi-domini.
* Elaboració d'aspectes teòrics amb successiva avaluació experimental dels models proposats en diversos entorns d'aplicació.
* Suport per a entorns estàtics, nomádics i amb nodes sensors/actors mòbils.
* Disseny d'una arquitectura flexible i dinàmica apta a suportar diferents models d'interacció i interoperabilitat en entorns aplicatius de diferent escala i complexitat.

Estructura de la tesi
El treball proposat s'estructura en tres parts estretament relacionades i que conformen la tesi doctoral desenvolupada:
* La primera part descriu el disseny de l'arquitectura proposada. Des d'un punt de vista estructural, la dita arquitectura consta de tres components fonamentals: xarxes de sensors, infraestructures middleware i sistema d'informació. Des d'un punt de vista conceptual, s'estructura d'acord amb quatre conceptes progressius: recursos físics, recursos virtuals, Sensor web i, finalment, Semantic sensor web.
* La segona part, amb enfocament fonamentalment teòric, se centra en l'elaboració d'un model analític, tant per a entorns estàtics com nomádicos i mòbils, de l'arquitectura definida. El conjunt dels models proposats es caracteritza per la seua independència respecte a aspectes específics de dominis d'aplicació concrets; este aspecte es considera absolutament fonamental per a proporcionar un enfocament general a les unes quantes anàlisis i resultades relacionades. El dit model és el fonament teòric per a l'entorn de simulació proposat. També es proporciona una introducció als possibles models d'anàlisi i avaluació d'arquitectures reals complexes.
* La tercera part del treball de tesi, amb caràcter més aplicatiu i experimental se centra en el desenrotllament del framework de referència proposat i en la seua particularització i integració per a suport d'aplicacions concretes. Els dominis aplicatius objecte d'interés en l'àmbit del treball de tesi es caracteritzen per requisits funcionals complexos que determinen solucions innovadores i conceptualment avançades. L'arquitectura s'ha implementat com es presentarà en el capítol corresponent per mitjà de la utilització dels nodes MicaZ de Crossbow.