Implementación y evaluación del protocolo de sincronización RBS para las redes inalámbricas de sensores

Title

Implementación y evaluación del protocolo de sincronización RBS para las redes inalámbricas de sensores

Contributor

Lutembertg, Ariel

Publisher

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería

Date

2014

Extent

[82] p.

Abstract

En los últimos años hubo importantes avances en comunicaciones inalámbricas y diseño de electrónica de bajo consumo. Estos avances han permitido la investigación en redes de sensores pequeños e inalámbricos. Cuando estos sensores están desplegados en un área geográfica amplia, pueden recolectar y juntar información sobre los fenómenos circundantes y colaborar de una manera eficiente para procesar dicha información formando una red de comunicación distribuida, llamada Wireless Sensor Network (WSN). Los nodos de una red de sensores están restringidos en sus capacidades de procesamiento, comunicación y energía disponible, situación que tiene un fuerte impacto en el diseño de las plataformas hardware y software. Los nodos que forman la red necesitan colaborar y coordinar sus operaciones con el fin de poder realizar una tarea de sensado complejo. Gracias al uso de la sincronización es posible llevar a cabo tareas de coordinación entre nodos, así como la interpretación de datos de alta criticidad temporal. Sin el uso de la sincronización, el uso de redes de sensores en tareas complejas sería altamente ineficiente. Por lo general en una red WSN los requerimientos de precisión y exactitud de reloj son más rigurosos que en redes distribuidas tradicionales, sin embargo, las estrictas limitaciones en la capacidad de procesamiento y en potencia, restringen los recursos disponibles para satisfacer esos requerimientos. Muchos han sido los algoritmos de sincronización diseñados en los últimos años para WSNs, teniendo en cuenta las características únicas de ella. Entre ellos, el algoritmo de sincronización RBS demuestra ser muy atractivo y prometedor por varias razones. En primer lugar, es muy austero en el uso de la energía. En segundo lugar, es tolerante a varias fuentes no determinísticas de delay en su proceso de estimación de reloj. Y en tercer lugar no impone una carga de trabajo excesiva al procesador. En este estudio se conducen experimentos con nodos de procesador ARM Cortex-M3 basados en el estándar de comunicaciones inalámbricas IEEE 802.15.4 en la implementación práctica del algoritmo RBS para la sincronización de redes WSN, para evaluar su comportamiento y la precisión que puede ser obtenida. Se analizarán los resultados para presentar conclusiones.