Análisis e implementación de redes inalámbricas de sensores deterministas robustas

Abstract

Wireless sensor networks (WSN) offer great potential for the future, since they allow to cover a large number of sensor on a surface on a low cost and without using wires. However, this technology still offers certain drawbacks that are delaying its penetration in the market: the complexity for its deployment and maintenance, and its low reliability. Main objectives in the design of this type of networks are the low energy consumption, or robustness to the face up the changes in network conditions. Adopting deterministic medium access protocols, such as 802.15.4e TSCH, open the possibility to the deployment of WSNs which are prepared to operate in the most demanding environments. The subject of this TFM is the analysis of the technologies available for deterministic WSNs, the implementation and testing of mechanisms allowing the construction of a topology that is more robust based on the battery level of the nodes or the quality of the links. Also, by defining a schedule for access to shared wireless medium efficiently, in order to deploy a robust and reliable WSN network.

Las redes de sensores inalámbricas (WSN) ofrecen un gran potencial de futuro, puesto que permiten cubrir un elevado número de puntos de sensorización en una superficie a un bajo coste y sin la utilización de cableado. Sin embargo, esta tecnología aún ofrece ciertos inconvenientes que están retrasando su penetración en el mercado: la complejidad para su despliegue y mantenimiento, y su baja fiabilidad. Objetivos claros en el diseño de este tipo de redes abordan el bajo consumo de energía, o la robustez frente a los cambios de condiciones de la red. Adoptar protocolos de acceso al medio deterministas, como 802.15.4e TSCH, abren la posibilidad al despliegue de WSN preparadas para funcionar en los entornos más exigentes. La temática del TFM trata del análisis de las tecnologías disponibles para WSN deterministas, la implementación y testeo de mecanismos que permitan construir una topología más robusta basándose en el nivel de batería de los nodos o la calidad de los enlaces, además de definir una planificación de acceso al medio de manera eficiente, con la finalidad de desplegar una red WSN con robusta y fiable.