Diseño de un Equipo Pasarela (Gateway) de red de sensores inalámbricos (WSN) a red pública de datos basado en plataforma Raspberry Pi

Abstract

[EN] Wireless Sensor Networks (WSN) have been object of development by many companies and research groups. The scope where you can use this type of technology is manifold, whether in precision agriculture, home automation, industry, smart cities ... The project has been carried out at the Research Institute for Molecular Imaging (I3M) of the Polytechnic University of Valencia (UPV). The aim of the project is the development of a gateway wireless network equipment (wireless sensor networks) to public network based on commercial platform Raspberry Pi. However, this is only one of the devices that make up the complete system. The system comprises a central server, a gateway or gateway (object development) and some nodes. The nodes are composed of different sensors, which measure the physical variables that are considered of interest to the final object system (reading soil moisture, air temperature, wind speed, etc) and communicate via radio frequency to 2.4 GHz with the Gateway. The Gateway is responsible for establishing 3G / 4G / Ethernet communication with the central server and transmit, interpret and, in some cases, store information provided by sensors nodes under the IEEE 802.15.4 standard. The central server stores all measures to subsequently perform reading or modifying parameters, if required, sensors using a web application. The project successfully addresses the initial target. Development methods that have been used as well as the necessary tools and the test performed are described and specified in memory

[ES] Las redes de sensores inalámbricos han sido objeto de desarrollo por parte de multitud de empresas y grupos de investigación. El ámbito de aplicación donde se puede usar este tipo de tecnología es múltiple, ya sea en agricultura de precisión, domótica, industria, smart cities El proyecto, o trabajo de final de máster, se ha realizado en el Instituto de Investigación para Imagen Molecular (I3M) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV). El objetivo del proyecto es el desarrollo de un equipo pasarela de red inalámbrica (redes de sensores inalámbricos) con red pública basado en plataforma comercial Raspberry Pi. Sin embargo, éste es solo uno de los dispositivos que conforman el sistema completo. El sistema está compuesto por un servidor central, un Gateway o puerta de enlace (objeto de desarrollo) y unos nodos. Los nodos están compuestos por distintos sensores, que miden las variables físicas que se consideran de interés para el objeto final del sistema (lectura de humedad de la tierra, temperatura ambiental, velocidad del viento, etc) y se comunican mediante radiofrecuencia a 2,4GHz con el Gateway. El Gateway es el encargado de establecer comunicación 3G/4G/Ethernet inalámbrica con el servidor central y transmitir, interpretar y, en algunos casos, almacenar la información proporcionada por los sensores de los nodos bajo el estándar IEEE 802.15.4. El servidor central almacenará todas las medidas para posteriormente realizar lecturas o modificar parámetros, si se requiere, de los sensores mediante una aplicación web. El proyecto aborda satisfactoriamente el objetivo inicial. Los métodos de desarrollo que se han utilizado así como las herramientas necesarias y el banco de pruebas realizado están descritos y especificados en la memoria.