Resum La naturalesa i complexitat de les noves aplicacions de monitorització i control, junt amb els nous avanços en miniaturització, la comunicació ubiqua i la convergència digital, han impulsat el desenvolupament de les xarxes de sensors i actuadors permetent concebre noves aplicacions que anteriorment eren poc viables degut a les limitacions tecnològics. Els nodes de la xarxa es distribuïxen sobre l'àrea de cobertura de l'aplicació i cooperen per a resoldre els problemes específics. Aquestes arquitectures de sistemes augmenten la flexibilitat dels propis sistemes, contribuïxen a disminuir l'impacte produït per les fallades en un component i els costos d'implementació. A més a més de facilitar les activitats de diagnòsi, manteniment i traçabilitat en els processos, propicien nous nivells de seguretat, confort i productivitat en totes les àrees. Això permet cobrir des dels entorns industrials fins als individus, com per exemple aplicacions de domòtica i de l'atenció de la salut. En general, aquestes aplicacions demanden un elevat nivell de garantia de bon funcionament i seguretat, i la seva naturalesa concurrent i no determinista fa que l'anàlisi i disseny siguen complexos. Açò ha generat que en alguns casos no s'obtinga una bona correspondència entre els resultats experimentals i els objectius de funcionament proposats, la qual cosa és conseqüència de l'ús de models imprecisos per a analitzar i dissenyar estos sistemes, mètodes de validació poc elaborats i plataformes que no suporten els models utilitzats. El que és desitjable es que el procés de construcció d'aquests sistemes siga clar i comprenga els elements necessaris per a la seua realització. Aquesta nova àrea integra disciplines que han tingut desenvolupaments aïllats, com ara instrumentació, xarxes de comunicacions, teoria de control, processament de senyals, computació i informàtica; pel que cada una empra mètodes de disseny i anàlisi amb formalismes de modelatge i eines distintes, on cada representació posa de manifest certes característiques sense contemplar els altres subsistemes. És a dir, que els distints components del sistema es dissenyen i analitzen amb diferents eines, la qual cosa limita l'anàlisi de la interacció entre els mateixos i l'ús de criteris metodològics de disseny concurrent que permeten optimitzar alguns dels paràmetres crítics en estes aplicacions. Addicionalment, un dels grans desafiaments en el desenvolupament d'aquestes aplicacions se centra en que l'optimització del disseny en funció d'un factor pot ocasionar la disminució de la qualitat de l'aplicació en funció d'un altre, amb la qual cosa s'ha d'aconseguir un compromís entre els mateixos. Davant de les condicions anteriors, en aquesta tesi s'han realitzat diverses aportacions orientades a establir una metodologia de disseny d'aplicacions de xarxes de sensors i actuadors amb retards tancats. Aquesta metodologia està basada en la coordinació de les activitats dels diferents nivells de l'arquitectura dels nodes d'aquests sistemes, amb la qual cosa s'ha contribuït a la solució d'alguns dels desafiaments presents en esta àrea. La metodologia proposada utilitza una arquitectura de node en què es consideren els requisits de les aplicacions, permet la verificació de les restriccions temporals extrem-extrem, i troba una distribució dels components de l'aplicació per a obtindre un balanç entre el mínim consum de potència i els retards mínims en la generació d'accions. Addicionalment es presenta un conjunt mínim de components en xarxes de Petri Colorejades que permeten analitzar el funcionament d'aquests sistemes i verificar les seves propietats estructurals i de comportament. Els resultats obtessos mitjançant simulació i experimentació corroboren la validesa i l'efectivitat de la metodologia de disseny proposada, i permeten apreciar la importància d'obtindre configuracions de funcionament que realitzen un balanç entre la potència consumida en els nodes i els retards presents en aplicacions de control sobre WSAN, mantenint els retards tancats.