8/17/2019 Unidad 6 Redes Inalambricas de Sensores Janet

1/6

UNIDAD 6 REDES INALAMBRICAS DE SENSORES.6.1 Ejemplos de redes de sensores

Las redes de sensores tienen una amplia variedad de aplicaciones:

• Monitorización de un hábitat (para determinar la población y

Comportamiento de animales y plantas)• Monitorización del medio ambiente, observación del suelo o agua• El mantenimiento de ciertas condiciones !sicas (temperatura, luz)• Control de parámetros en la agricultura• "etección de incendios, terremotos o inundaciones• #ensorización de ediicios $inteligentes%• Control de tráico•  &sistencia militar o civil• Control de inventario• Control m'dico• "etección acstica• Cadenas de montae, etc*

Las topolog!as utilizadas en redes inalámbricas de sensores son:estrellas, malla, y topolog!as h!bridas estrella+malla, como se muestra enla siguiente igura*

La topolog!a estrella de la izuierda depende de la cantidad y larecuencia de los datos ue se transmitirán, la distancia de transmisión,los reuisitos de la vida para la bater!a , la movilidad y el nivel de cargaen el nodo sensor* -na topolog!a en estrella es un sistema de un solo

salto en el ue un nodo en particular, el coordinador, llama y gestiona lascomunicaciones de todos los demás nodos, y se comunican sólo con 'l*Es una especie de estructura maestro+esclavo, donde la coordinador acta tambi'n como un puente hacia otras redes*

8/17/2019 Unidad 6 Redes Inalambricas de Sensores Janet

2/6

Es una solución eiciente desde el punto de vista del aprovechamiento dela energ!a, ue asegura una larga vida a la red, incluso si se cae unnodo* Estas topolog!as solo pueden manear un peue.o nmero denodos en un área peue.a*

La topolog!a de malla es de sistemas de salto mltiple en los ue todoslos nodos son id'nticos y pueden comunicarse entre s!, el nodo

coordinador o la estación base, no es estrictamente necesaria* El sistemade maya multi+hop permite un rango de operación mucho más grandeue una topolog!a en estrella, a costa de mayores tasas de consumo deenerg!a y una mayor latencia, de hecho, los nodos tienen un pesado ciclode trabao ya ue la necesidad de /escuchar/ los mensaes, los cambiosen la red y la latencia se relaciona con el nmero de /saltos/ entre lasuentes y los destinos* "e este modo el obetivo es llegar a un h!bridoentre la aruitectura estrella y malla (tambi'n conocido como árbol deracimos)*

La topolog!a 0!brida entonces, aprovecha la baa potencia y simplicidadde la topolog!a en estrella, as! como el mayor alcance y la naturaleza deauto+reparación de una red tipo malla* Los nodos se organizan en unatopolog!a de estrella alrededor de enrutadores o repetidores ue a suvez, se organizan en una red mallada* #in embargo, la latencia puede ser un problema*

REDES DE SENSORES (MOTAS)

Cada nodo de la red consta de un dispositivo con microcontrolador,sensores y transmisor1receptor, y orma una red con muchos otros nodos,tambi'n llamados motas o sensores* 2or otra parte, un sensor es capazde procesar una limitada cantidad de datos* 2ero cuando coordinamos lainormación entre un importante nmero de nodos, 'stos tienen lahabilidad de medir un medio !sico dado con gran detalle* Con todo esto,una red de sensores puede ser descrita como un grupo de motas ue secoordinan para llevar a cabo una aplicación espec!ica* &l contrario ue

las redes tradicionales, las redes de sensores llevarán con más precisiónsus tareas dependiendo de lo denso ue sea el despliegue y locoordinadas ue est'n*

8/17/2019 Unidad 6 Redes Inalambricas de Sensores Janet

3/6

TIPOS DE MOTAS

Las 3ireless #ensor 4et5or6s, tienen una corta historia, a pesar de ello,ya tenemos a varios abricantes trabaando en esta tecnolog!a*

C78##983: Especializada en el mundo de los sensores, es unaempresa ue desarrolla plataormas hard5are y sot5are ue dansoluciones para las redes de sensores inalámbricas* Entre susproductos encontramos las plataormas Mica, Mica, Micaz,Micadot, telos y telosb*

M8;Eoseph 2olastre, antiguo doctorando de un grupo detrabao de la -niversidad de 9ere6eley ormó la compa.!a Moteiv*0a desarrollado la plataorma*

;mote #6y y ;mote

8/17/2019 Unidad 6 Redes Inalambricas de Sensores Janet

4/6

Los algoritmos de enrutamiento en redes de sensores inalámbricastienen ue cumplir las siguientes normas:

Mantener una tabla de enrutamiento razonablemente peue.a* Elegir la meor ruta para un destino dado (ya sea el más rápido,

coniable, de meor capacidad o la ruta de menos coste)* Mantener la tabla regularmente para actualizar la ca!da denodos, su cambio de posición o su aparición*

7euerir una peue.a cantidad de mensaes y tiempo paraconverger*

MODELOS DE ENRUTAMIENTO

Modelo de un salto

Este es el modelo más simple y representa la comunicación directa*;odos los nodos en la red transmiten a la estación base* Es un modelocaro en t'rminos de consumo energ'tico, as! como inviable porue losnodos tienen un rango de transmisión limitado* #us transmisiones nopueden siempre alcanzar la estación base, tienen una distancia

máAima de radio, por ello la comunicación directa no es una buenasolución para las redes inalámbricas*

Modelo Multi-hop

En este modelo, un nodo transmite a la estación base reenviando susdatos a uno de sus vecinos, el cual está más próAimo a la estación

base, a la vez ue este enviará a otro nodo más próAimo hasta uellegue a la mota base* Entonces la inormación viaa de la uente aldestino salto a salto desde un nodo a otro hasta ue llega al destino*Envista de las limitaciones de los sensores, es una proAimación viable*-n gran nmero de protocolos utilizan este modelo, entre ellos todoslos Multi0op de ;mote #6y y ;elos: Multi0op LB

8/17/2019 Unidad 6 Redes Inalambricas de Sensores Janet

5/6

nmero de nodos, el tipo de sensores y el sot5are del uedisponemos, hacen del modelo Multi0op una solución óptima*

6.3 Transporte.

Las caracter!sticas particulares ue poseen las redes de sensoresinalámbricas establecen nuevos retos de dise.o como son el usoeiciente de la energ!a, la iabilidad, el control de congestión y lacalidad de servicio* Estos actores deben ser satisechos para cumplir con los reuerimientos ue demandan las aplicaciones en este tipo deredes*

En este sentido, uno de los retos ue cada vez cobra mayor importancia es la necesidad de implementar mecanismos ueproporcionen iabilidad en la entrega de los datos eAtremos a eAtremo,reduzcan la congestión y la p'rdida de pauetes, además de proveer 

 usticia en la asignación de ancho de banda* Esto aunado a latendencia de interconectar las redes de sensores inalámbricas a otrotipo de redes como

8/17/2019 Unidad 6 Redes Inalambricas de Sensores Janet

6/6

de luo ni de congestión lo ue puede conducir a la p'rdida depauetes y el gasto innecesario de energ!a de los nodos sensores*