Contribución al diseño de un LPS ultrasónico de amplia ... - Geintra

Tesis Doctoral 1. Introducción
computación ubicua. El proyecto focaliza sus esfuerzos en los aspectos sensoriales, de
procesamiento de señal, y los algoritmos avanzados de alto nivel; pero teniendo también
siempre presente los aspectos de escalabilidad, coste de integración y mantenimiento,
comunicación de datos, y flexibilidad de las redes sensoriales diseñadas. Partiendo de la
experiencia previa proporcionada por el proyecto PARMEI, se han abordado los
objetivos del proyecto con tres tecnologías sensoriales complementarias: acústica,
cámaras de visión, y RFID. En lo que se refiere a la tecnología ultrasónica, se han
mejorado aspectos del sistema desarrollado en el proyecto PARMEI, siendo la especial
contribución a esta Tesis la optimización del acceso múltiple al medio y reducción de
interferencias entre las balizas ultrasónicas.
Por último señalar que las aportaciones más recientes a esta Tesis, incluido el diseño de
un prototipo LPS ultrasónico real donde se ha llevado las pruebas reales, se han
desarrollado en los dos últimos años dentro del proyecto LEMUR (Localización Continua
en entornos Extensos Mediante Ultrasonidos y Radiofrecuencia), financiado por el
Ministerio de Ciencia y Tecnología (ref. TIN2009-14114-C04-04), que el Departamento
de Electrónica de la UAH ha desarrollado en colaboración con el Instituto de
Automática Industrial de Arganda (IAI-CSIC) y las Universidades de Extremadura
(UEX) y de Valladolid (UVA). Se trata de una continuación del proyecto RESELAI, en
el que se pretende trabajar en entornos extensos, fusionando la tecnología basada en
ultrasonidos con otras tecnologías de localización.
Actualmente, existe una demanda constatada de una tecnología que proporcione
servicios basados en la posición, con una precisión determinada, de personas, robots
móviles u otros objetos, en áreas extensas en el interior de edificios, así como en entornos
exteriores restringidos. Sin embargo, y en contraste con el alto grado de implantación del
conocido Sistema de Posicionamiento Global (GPS), no hay en la actualidad ninguna
tecnología de posicionamiento local (LPS) consolidada ni operativa al mismo nivel. La
investigación que se propone en el proyecto LEMUR quiere avanzar en el desarrollo de
sistemas LPS precisos y robustos y que operen en áreas extensas, mediante la fusión
entre varias tecnologías complementarias como son los ultrasonidos y ciertos estándares
en radiofrecuencia, como WiFi, ZigBee, RFID o UWB. Los LPS basados en ultrasonidos
(US) proporcionan posicionamiento de alta precisión (centimétrica) en rangos cercanos,
mientras que los basados en radiofrecuencia (RF) ofrecen precisiones del orden de unos
pocos metros, pero con una mayor cobertura y menor coste.
1.7. Objetivos de la tesis
Esta tesis nace con el objetivo de desarrollar un sistema descentralizado y global que
permita posicionar simultáneamente uno o varios robots móviles en un entorno cerrado y
conocido, evitando cualquier tipo de señal de sincronismo desde o hacia el RM, ajena a
los ultrasonidos, mejorando la exactitud de la posición, aumentando la inmunidad al
ruido, y reduciendo el tiempo de adquisición de la posición. Los objetivos más relevantes
de la tesis son:
José M. Villadangos Carrizo 11