Mecanismo de coordinación para redes inalámbricas de sensores y actores
Las redes inalámbricas de sensores y actores (WSAN, por sus siglas en inglés) se utilizan para monitorizar parámetros físicos mediante el despliegue de sensores en un área de interés. La información de los sensores se envía a los actores para que éstos puedan procesar los datos, tomar decisiones aut...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2010 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/200 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/200 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Robots info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3325 |
| Sumario: | Las redes inalámbricas de sensores y actores (WSAN, por sus siglas en inglés) se utilizan para monitorizar parámetros físicos mediante el despliegue de sensores en un área de interés. La información de los sensores se envía a los actores para que éstos puedan procesar los datos, tomar decisiones autónomas y desarrollar acciones oportunas en respuesta a las mediciones de los sensores. Para lograr un desempeño eficiente, en una WSAN se deben implementar estrategias de coordinación que permitan una colaboración eficiente entre sensores y actores, procurando realizar una asignación óptima de recursos y que sea posible ejecutar tareas con el menor retardo posible. A la fecha, existen varios problemas relacionados con la coexistencia de sensores y actores, que no han sido completamente resueltos, o al menos abordados; por ejemplo, no existe una metodología apropiada para el diseño de mecanismos de coordinación. En este sentido, como parte de las contribuciones de este trabajo, se propone una taxonomía nueva para la clasificación de los mecanismos de coordinación empleados en escenarios WSAN, la cual puede ser utilizada para el diseño de este tipo de redes. Adicionalmente, se propone un mecanismo de coordinación a nivel Sensor-Actor, el cual permite establecer una comunicación efectiva y eficiente entre los diferentes nodos que componen la WSAN. Como parte del mecanismo de coordinación, se propone un mecanismo de agrupamiento, que incorpora una arquitectura de red jerárquica, donde los actores móviles son seleccionados como líderes de grupo dentro de la WSAN. La propuesta implementa un mecanismo para actualizar la posición geográfica de los actores con el propósito de balancear la carga en términos del número de sensores dentro de cada grupo (o cluster), de esta forma se pretende extender el tiempo de vida de la red. El mecanismo de coordinación propuesto se implementa utilizando el simulador de redes de datos OPNET y la herramienta MATLAB. La propuesta consta de cinco etapas que son implementadas en la capa de red y que incluyen: descubrimiento de topología, estimación de la posición de los actores, balance de cargas, asociación de sensores, y enrutamiento. Las etapas uno, cuatro y cinco se implementan en OPNET, mientras que las etapas dos y tres se implementan en MATLAB. En el modelo de simulación, los nodos sensores y actores hacen uso de una capa de enlace de datos, basada en el estándar IEEE 802.15.4, la cual se implementó como parte del modelo de nodo. Adicionalmente, se implementó la interoperabilidad con un protocolo de enrutamiento multi-rutas en la capa de red. A partir de los resultados de simulación obtenidos, se muestra que el mecanismo de coordinación propuesto contribuye a lograr un ahorro en el consumo de energía y reduce el tiempo transcurrido durante el reporte de un evento. |
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