Resumen:
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Actualmente los dispositivos que dan vida al Internet de las Cosas son aquellos sistemas
destinados a conectarse con un servicio externo al que enviar o recibir un conjunto de
información u órdenes que varía en función ...[+]
Actualmente los dispositivos que dan vida al Internet de las Cosas son aquellos sistemas
destinados a conectarse con un servicio externo al que enviar o recibir un conjunto de
información u órdenes que varía en función del marco de la aplicación y de sus requisitos.
La constante evolución de estos dispositivos viene determinada por varios factores. En primer
lugar, el coste por dispositivo se abarata debido a la miniaturización de los componentes
electrónicos. El consumo eléctrico de las baterías también es menor gracias al empleo de
tecnologías de comunicación más eficientes y algoritmos que reducen el tiempo empleado
para comunicarse por radio. Por último, la capacidad de integración actual permite equipar
a estos dispositivos con una potencia de cálculo muy superior a la de generaciones anteriores.
Estos nuevos sistemas pueden procesar en el propio chip la información obtenida con un alto
grado de detalle. De esta manera, solo se envían al exterior los datos procesados que estén
listos para utilizar o enviar un conjunto de datos de una sola vez. Todos estos avances permiten
el uso masivo de estos dispositivos en nuevos sectores y que las aplicaciones actuales
y futuras se enriquezcan en gran medida, beneficiando a usuarios, empresas, industrias, gobiernos
o incluso universidades.
A medida que aumentan los escenarios posibles en el que estos dispositivos deben de
conectarse y comunicarse con otras redes se definen unos nuevos retos de conectividad. En
este trabajo desarrollaremos un nuevo tipo de sumidero híbrido que dará soporte a la comunicación
de distintos dispositivos que forman parte de la infraestructura del Internet de las
Cosas. Los sumideros híbridos permitirán a estos pequeños sistemas enviar la información
que recolectan sus sensores hacia un servicio externo. En concreto desarrollaremos un diseño
flexible capaz de aceptar diferentes tipos de tecnologías inalámbricas y protocolos. Los sumideros
híbridos podrán ser reconfigurados en función de los cambios de la topología. El
diseño podrá ser desplegado en todo tipo de entornos, ya que no requiere una posición fija
de los sistemas ni los sensores. Esto a su vez posibilitará la utilización de un gran abanico
de sensores y actuadores. Discutiremos las plataformas hardware de bajo coste y software
de código abierto que se emplearán para implementar el sistema final y además seremos
capaces de proporcionar tolerancia a fallos en ciertos puntos de la red para conseguir una
infraestructura más robusta.
Una vez que el sistema este totalmente montado y sea funcional evaluaremos el diseño
planteado elaborando un estudio de prestaciones sobre un entorno de pruebas comparable
al mundo real. En las pruebas un dispositivo embebido enviará la información recolectada
de sus sensores a una plataforma del Internet de las Cosas en la nube bajo diferentes
circunstancias de conexión. Durante la ejecución de las pruebas monitorizaremos varios parámetros
del diseño que nos permitirá conocer los beneficios obtenidos en este trabajo y
descubrir nuevas líneas de investigación para continuar con el desarrollo de este trabajo.
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These days the devices that give life to the Internet of Things are those systems designed
to connect with an external service that sends or receives a set of information or orders
that varies depending on the framework ...[+]
These days the devices that give life to the Internet of Things are those systems designed
to connect with an external service that sends or receives a set of information or orders
that varies depending on the framework of the application and its requirements. The evolution
of these devices is continuing due to several factors. In the first place, the cost per device
is becoming cheaper due to the miniaturization of the electronic components used. The electric
consumption of the batteries is also lower thanks to the use of more efficient communication
technologies and which are equipped with algorithms that reduce the time expend in
the communication over the radio. Finally, the current integration capacity allows equipping
these devices with more computing power than the previous generations. These new systems
can process inside the chip the information obtained with a high degree of detail in the system
itself. In this way, only the data that are sent abroad are ready to use or a set of data can
be send at once. All these advances allow the massive use of these devices in new sectors.
Furthermore current and future applications are greatly enriched, benefiting users, companies,
industries, governments or even universities.
As the possible scenarios in which these devices should connect and communicate
with other networks are becoming larger, new connectivity challenges are defined. In this
work we will develop a network based on a new type of hybrid sink that will support the
communication of the devices that are part of the Internet of Things infrastructure. The hybrid
sinks will allow these small systems to send the information collected by their sensors
to an external service. We will develop a flexible design capable of accepting different types
of wireless technologies. The hybrid sinks can be reconfigured based on changes in the topology.
This design can be deployed in all types of environments because neither the systems
nor sensors need a fixed position in the field. In return this will enable the use of a wide
range of sensors and actuators. We will discuss the low-cost hardware platforms and open
source software that will be used to implement the final system and we will also be able to
provide fault tolerance at certain points in the network to achieve a more robust infrastructure.
Once the system is fully assembled and functional, we will evaluate the proposed
design, preparing a study of benefits on a testing environment that is comparable to the real
world. In the tests an embedded device will send the information collected from its sensors
to an-Internet of Things platform in the cloud under different connection circumstances.
During the execution of the tests we will monitor several parameters of the design that will
allow us to know the benefits obtained in this work and discover new lines of research to
continue with the development of this work.
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