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Cookies: Cookies: plataforma modular reconfigurable plataforma modular reconfigurable para redes de sensores inalámbricas para redes de sensores inalámbricas Marzo 2008 Madrid [email protected] Universidad Politécnica de Madrid Universidad Politécnica de Madrid Centrode Electrónica Industrial (CEI)

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Universidad Politécnica de MadridUniversidad Politécnica de Madrid

Centro de Electrónica Industrial (CEI)

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Marzo 2008

Retos de las redes de sensores

Autonomía Intervención humana

Bajo consumo

Robustez

Procesamiento Aplicación

uC

FPGA

DSP…

…o todo

Comunicación Baja tasa de datos

Redes ad-hoc

Topologías variadas

Alimentación Baterías

Harvesting - scavenging (escudriñar la energía)

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Marzo 2008

Nuestra plataforma: Cookies

Plataforma modular

Procesamiento: uC + FPGA

Procesamiento de señales de sensores

Control de las comunicaciones

Comunicación: Bluetooth, ZigBee

Alimentación: Baterías, USB

Sensado

Aceleración, temperatura, humedad, luz, IR.

Sensores con interfaz analógico y digital

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Marzo 2008

Nuestra plataforma: Cookies

Plataformas hardware para redes de sensores inalámbricasFlexible, adaptable, capas intercambiables

modular elementos intercambiables procesamiento en HWprocesamiento en HW

comunicación inalámbricacomunicación inalámbrica diversidad de sensores

Rápido rediseñoRápido rediseño

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Marzo 2008

Las capas

Procesamiento

Potencia de cálculo

Reconfigurabilidad

uC : Analog Devices, núcleo 8051

FPGA: Xilinx Spartan 3 (basada en RAM), 200k puertas

Próxima verión, ultra-bajo consumo

Texas Instruments MSP430FG439 uC

Actel IGLOO FPGA (basada en Flash), 125k puertas

4 cm

6 cm

Memoria de configuración

uC

JTAG

UART

FPGA

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Marzo 2008

Las capas

Alimentación

Versión 1

Tensiones reguladas(1.2V, 2.5V, 3.3V)

Alimentación externa: 5V

Versión 2

USB (para alimentar y programar)

Baterías AAA (2 ó 4)

Alimentación externa

Menor consumo

Configurable

V.1

V.2

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Marzo 2008

Las capas

Comunicación

Versión 1

Bluetooh

Comunicación serie con el uC

Comandos AT

Picoredes de hasta 7 nodos

Scatternets para más nodos

Versión 2

ZigBee

Comunicación serie con el uC

Comandos At

Teóricamente hasta ~65000 nodos

Topologías mesh, cluster tree, star

ZigBee

Bluetooth

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Marzo 2008

Sensado

Versión1

Acelerómetro

Temperatura

1-Wire

Periodo

I2C

Versión 2

Temperatura, Humedad

Pseudo-I2C

Luz digital

Luz analógico

IR

Versión 3

Galga extensiométrica

(puente, amplificación, filtrado)

Temperatura, humedad

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Marzo 2008

Sistema Cookie

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Marzo 2008

Aplicaciones

Trazado de mercancías hortofrutícolas (ETSI Agrónomos)

Medida de deformación de muros en función de la temperatura y la humedad (Instituto Eduardo Torroja, CSIC)

T, H

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Marzo 2008

Aplicaciones

MTP (Métodos y Tecnología de Procesos)

Metodología de despliegue para redes de sensores inalámbricas

Adaptación de actuadores existentes en el mercado a las redes de

sensores

Cruz Roja colombiana

Gestión de catástrofes humanitarias (salud)

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