Implementación de una red inalámbrica de sensores para ... - UAM

Propuesta de trabajo de investigación
1.- Nombre del Proyecto
Implementación de una red inalámbrica de sensores para detección temprana de incendios
forestales.
2.- Responsables
Dr. Ricardo Marcelín Jiménez, Dr. Enrique Rodríguez de la Colina
3.- Perfil del alumno
El alumno participante en este proyecto debe tener una formación que incluya las siguientes áreas
de conocimiento: redes de comunicaciones inalámbricas, sistemas distribuidos, programación de
sistemas en lenguaje de alto nivel, de preferencia C (deseable programación en ensamblador).
4.- Presentación del contexto y la problemática
Las redes inalámbricas de sensores o WSN (Wireless Sensor Network) son una tecnología
novedosa cuya aparición se debe al desarrollo de las áreas de la electrónica, sistemas
computacionales y de telecomunicaciones. El potencial de esta tecnología radica en la posibilidad
de construir una solución cooperativa en la que un sensor o nodo pueda fungir como apoyo para
retransmitir la información de algún otro, hasta un centro de recolección (o estación base) donde
puede localizarse cualquier tipo de acceso a Internet, como por ejemplo una estación terrena
satelital. En otras palabras, se forma una WSN entre los nodos existentes y en algunos casos se
puede tener acceso a la misma de forma remota. El mayor reto radica en tener dispositivos
autónomos que reconozcan el medio en el que se encuentran para contribuir con sus recursos en
la construcción de una red inalámbrica ad-hoc.
El objetivo de esta tecnología consiste en la creación de dispositivos económicos que puedan ser
utilizados masivamente para extraer información del medio y posteriormente someterla a un
análisis con el fin de servir de apoyo en la toma de decisiones, según la problemática que se esté
abordando. Como por ejemplo, en aplicaciones para detección temprana de incendios forestales o
en el monitoreo y detección de daños estructurales en construcciones, domótica, control de
invernaderos, entre otras.
El propósito de este proyecto es implementar una red inalámbrica de sensores que pueda ser
utilizada como medio de recolección de datos del ambiente para determinar si existe un evento que
pueda considerarse como un incendio forestal o precursor del mismo. Se analizarán y propondrán
algunos mecanismos de encaminamiento y escenarios de prueba para observar el flujo de datos
entre los nodos que conforman la red inalámbrica y así determinar la mejor opción para la
aplicación propuesta.
El desarrollo de este proyecto se justifica por el hecho de que los recursos limitados característicos
de este tipo de tecnología deben ser utilizados de forma eficiente y efectiva para tener una mayor
conservación de la energía remanente de la red inalámbrica.

5.- Objetivo General
Implementar una red inalámbrica de sensores para detección temprana de incendios forestales.
6.- Objetivos Particulares
• Evaluar las soluciones existentes.
• Elegir o proponer una solución de acuerdo con una lista de requerimientos.
• Implementar una red inalámbrica de sensores para detección de incendios forestales.
• Identificar los nodos críticos para garantizar la continuidad de las operaciones.
• Proponer soluciones que extiendan la vida útil de la red.
• Evaluar y comparar el desempeño de las soluciones propuestas.
7.-Metodología
• Revisión de la literatura del tema.
• Caracterización de los requerimientos del sistema.
• Catalogar y evaluar las soluciones existentes.
• Proponer soluciones de acuerdo a la lista de requerimientos.
• Implementación de la red inalámbrica de sensores para detección de incendios forestales.
• Implementación de la interfaz de monitoreo de la red inalámbrica de sensores.
• Establecimiento y evaluación de los casos de estudio.
• Comunicación de los resultados.
8.-Calendarización de Actividades
1 Revisión de la literatura en el tema
2 Caracterización de los requerimientos del sistema.
3 Catalogar y evaluar las soluciones existentes.
4 Proponer soluciones de acuerdo a la lista de
requerimientos.
Trim. 1 Trim. 2 Trim. 3
5 Implementación de la red inalámbrica de sensores
para detección de incendios forestales.
6 Establecimiento y evaluación de los casos de
estudio
7 Implementación de la interfaz de monitoreo de la
red inalámbrica de sensores
8 Comunicación de los resultados.

9.- Resultados
1er Trimestre 2do Trimestre 3er Trimestre 4to Trimestre
Presentación oral y
Presentación oral y escrita
escrita del protocolo de
de los avances en forma
investigación que
de artículo que contendrá Presentación
contendrá una
la caracterización del oral y escrita del Reporte escrito de la
descripción del estado
sistema y los reporte borrador versión final de la
del arte, la
requerimientos que de la idónea idónea comunicación
problemática abordada
permitirán realizar una comunicación de resultados.
y la metodología a
propuesta de diseño, de resultados.
utilizar durante el
implantación y
desarrollo de la
experimentación.
propuesta.
10.-Infraestructura necesaria y/o disponible
Se tiene disposición de los edificios del campus UAM-Iztapalapa, laboratorios, equipo de cómputo,
acceso a Internet y nodos inalámbricos de la marca “Crossbow”, asi como circuitos de RF que
obedecen al estandar ZigBee.
11.-Referencias de la literatura inicial
[1] Wireless Sensor Networks. Ian F. Akyildiz, Mehmet Can Vuran. Ed Wiley 2010.
[2] Sensor Networks and configuration: Fundamentals, Standards, Platforms, and Applications.
Nitaigour P. Mahalik. Springer 2007.
[3] Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. Holger Karl, Andreas Willig. Weley
2005.
[4] Wireless Sensor Networks: An information processing Approach. Feng Zhao, Leonidas Guibas.
Morgan Kaufman 2004.
[5] Handbook of Wireless Networks and Mobile Computing Ivan Stojmenovic´. Wiley 2002.
[6] Introduction to Wireless and Mobile Systems 2nd Edition. Dharma Prakash Agrawal, Qing-An
Zeng. Thomson 2006.