Desarrollo e implementación de un sistema empotrado tolerante a fallos para el control de condiciones meteorológicas

Abstract

[ES] Durante estos últimos años, el desarrollo tecnológico ha propiciado un aumento en las prestaciones de los sistemas digitales, pero a costa de reducir su confiabilidad. Por ejemplo, y gracias a la continua reducción de tamaño de la tecnología CMOS, los sistemas de memoria proporcionan hoy en día una gran capacidad de almacenamiento. Sin embargo, esta disminución de tamaño también provoca un aumento en su tasa de fallos. En este TFG, el estudiante va a desarrollar un sistema empotrado con características de tolerancia a fallos cuyo objetivo es controlar determinadas condiciones meteorológicas. Este tipo de sistemas se puede aplicar en el contexto de la agricultura. Por ejemplo, en pequeñas granjas con invernaderos puede ser muy útil saber la humedad y temperatura del interior para que en función de lo que haya plantado se deje entrar más o menos aire, optimizando así la plantación. En concreto, se desarrollará un sistema empotrado con diferentes sensores y actuadores basado en un microprocesador de ARM, al cual se le añadirán mecanismos que protejan a la memoria del sistema empotrado frente a fallos. Este tipo de sistemas (empotrado con tolerancia a fallos) está ganando preponderancia en hoy en día en infinidad de entornos. Con el trabajo a realizar, el alumno va a adquirir conocimientos que le permitirán introducirse en esta área de gran futuro.

[EN] In recent years, technological development has led to an increase in the performance of digital systems, but at the cost of reducing their reliability. For example, and thanks to the continuous reduction in size of CMOS technology, memory systems today provide a large storage capacity. However, this decrease in size also causes an increase in its failure rate.

In this TFG, the student will develop an embedded system with fault tolerance characteristics whose objective is to control certain meteorological conditions. This type of system can be applied in the context of agriculture. For example, in small farms with greenhouses it can be very useful to know the humidity and temperature inside so that depending on what you have planted more or less air is allowed to enter, thus optimizing the planting.

Specifically, an embedded system will be developed with different sensors and actuators based on an ARM microprocessor, to which mechanisms will be added to protect the embedded system's memory against failures. This type of system (embedded with fault tolerance) is gaining prominence today in countless environments. With the work to be done, the student will acquire knowledge that will allow them to enter this area of ¿¿great future.