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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1862| Diseño e implementación de una red inalámbrica de sensores de área amplia Design and implementation of a wide area wireless sensor network | |
| Magali Cortez Vázquez | |
| JAIME SANCHEZ GARCIA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Red de sensores, Redes inalámbricas, Área amplia, Microcontroladores, Tarjeta de adquisición CR10X, Sensor networks, Wireless networks, Wide area, Microcontroller, Datalogger CR10X | |
| En los últimos años, con el avance en materia de circuitos integrados de comunicaciones y radiofrecuencia, se han generado nuevas tecnologías inalámbricas. Las redes inalámbricas de sensores representan hoy en día una de las tecnologías más novedosas. En general, este tipo de redes consiste de un número de nodos distribuidos en un área, que se utilizan para recolectar y procesar datos generados por sensores. Estas redes facilitan la recolección de datos en áreas de difícil o costoso acceso para las personas, por lo que son muchas las aplicaciones que han surgido en torno a ellas, incluidas las aplicaciones militares y las de monitoreo del medio ambiente. El radio de cobertura de este tipo de redes puede ampliarse considerablemente ya que los nodos que la integran pueden comunicarse formando una red ad hoc, en la cual los datos son enviados de un nodo fuente a un nodo destino a través de nodos intermedios. Existen sistemas comerciales de comunicación inalámbricos desarrollados bajo el estándar para redes de sensores 802.15.4, que brindan cobertura de área personal, lo que funciona en aplicaciones en donde los nodos están esparcidos en un área pequeña. El problema surge cuando se requiere dar cobertura a un nivel urbano o mayor, en donde los nodos están separados por grandes distancias y para formar la topología de red ad hoc, requieren transmitir con suficiente potencia para alcanzar a sus nodos vecinos, lo cual no es posible si se usan sistemas comerciales para redes de sensores debido a que éstos transmiten con poca potencia (algunos dBm). En particular, la Red de deformaciones del valle de Mexicali RDEFVM del departamento de sismología del CICESE, presenta un escenario en el que los nodos se encuentran separados por varios kilómetros. La recolección de los datos generados por los nodos se hace manualmente mediante visitas mensuales a campo, lo que origina un retraso en el análisis de los datos adquiridos, e implica un costo económico y físico. En esta tesis se presenta el diseño e implementación de un sistema de comunicación inalámbrico específico para una red de sensores de área amplia capaz de comunicarse en forma ad hoc. Se utilizan tarjetas inalámbricas que transmiten con gran potencia a las que se agrega la capacidad de comunicarse en forma ad hoc por medio de un microcontrolador, mismo que se encarga de la interacción con los sensores. El sistema está diseñado para interactuar con una tarjeta de adquisición de datos y se considera un panel solar para alimentarlo. Asimismo, se presenta la interfaz gráfica diseñada para la adquisición de los datos de la red, y la página electrónica para la adquisición remota de los datos a través de Internet. En principio, el sistema diseñado intenta dar solución al problema de recolección de datos que presenta la Red de deformaciones del valle de Mexicali. Sin embargo, el sistema desarrollado puede usarse en cualquier aplicación que requiera de comunicación inalámbrica de largo alcance y que use la tarjeta de adquisición CR10X de Campbell Scientific. Due to advances in communication integrated circuits and radio frequency technology over the last few years, new wireless technologies have been generated. Nowadays, the wireless sensors networks (WSN) are one of the most popular technologies. Generally, a sensor network consists of a large number of sensor nodes that are densely deployed an over area. These networks are used to collect and process data, and transmit sensed information to interested users. WSN facilitate the data collection in places where it is difficult or expensive to access for the people. The application areas of sensor networks include military and environmental monitoring. When deployed in large numbers, sensor nodes with limited radio communication range form an ad hoc network. An ad hoc network is basically a peer-to-peer multihop wireless network where information packets are transmitted from source to destination, via intermediate nodes. Commercial wireless communication systems developed under the IEEE 802.15.4 sensor network standard, work in applications where the nodes are deployed in a small area. The problem appears when urban or greater coverage area is required, where the nodes are separated by great distances; to form the ad hoc network, they require transmitting with sufficient power to reach to his neighbor nodes, which is not possible if commercial wireless sensors systems are used because these transmit with low power (few dBm). In particular, the Mexicali Valley Deformations Network RDEFVM of the CICESE seismology department is a network where the nodes are separated by several kilometers. The data generated by the sensors are manually collected with a periodicity monthly through field visits, which originates a delay in the analysis of the collected data, and implies an economic and physical cost. This thesis presents the design and implementation of a specific wireless communication system for a wide area sensor network. Great power wireless transceivers are used, the capacity to form ad hoc network is added by a microcontroller, which is in charge of the interaction with the sensors. The system is designed to interact with a data logger and considers a solar panel that charges a 12 V battery. Also, the designed graphical interface for the acquisition of the data of the network, and the WEB page for the remote acquisition of the data through Internet are presented. In principle, the designed system tries to give a solution to the problem of data collection that presents the RDEFVM. Nevertheless, the developed system can be used in any application that it requires of wide area wireless communication and that uses the Campbell Scientific data logger CR10X. | |
| CICESE | |
| 2006 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Cortez Vázquez, M.2006.Diseño e implementación de una red inalámbrica de sensores de área amplia.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.63 pp. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
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