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Caracterización de dispositivos de redes de sensores inalámbricos en ambientes indoor y outdoor

Resumen

Las redes de sensores inalámbricos (WSN) surgieron como una solución de comunicaciones para ejecutar labores de monitorización y control de variables físicas por medio del despliegue y la operación de sensores ubicados en dispositivos conocidos como motes, que se comunican de forma inalámbrica entre sí, conformando redes tipo malla para dar cobertura a toda un área extensa. Los motes cumplen con todos los lineamientos del estándar IEEE 802.15.4 y la especificación ZigBee quienes son los encargados de definir las normas de comunicación. En la etapa de planeación es necesario realizar un estudio de las características reales de funcionamiento de los nodos de red o motes, con el fin de alcanzar el óptimo desempeño de una WSN. Se diseñó y desarrolló una serie de pruebas y mediciones de laboratorio para dos motes de referencia Tmote Sky y Telos B, fabricados por las empresas Moteiv y Crossbow respectivamente. Los resultados de este proceso de caracterización producen información sobre algunos de los más importantes parámetros de funcionamiento de los motes como el radio de cobertura en espacios abiertos y cerrados, porcentaje de error de paquetes, sensibilidad, consumo de energía, latencia, calidad del servicio, entre otros. Esta información es procesada para obtener resultados que al ser comparados con los datos obtenidos de herramientas de simulación y las hojas de datos de los fabricantes, permiten concluir acerca de las condiciones de operación de los motes y de las posibilidades y limitaciones de los mismos en la futura conformación de una WSN. Las características presentadas en la práctica son muy cercanas a las especificadas por los fabricantes pero se cumplen bajo ciertas condiciones que dependen en gran medida del entorno en donde se encuentre ubicada la red. Es posible ajustar los modelos teóricos a los datos experimentales para desarrollar futuras herramientas de planeación de WSN.