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• Estudio y diseño de aplicaciones para redes de
  Sensores Inalámbricas
• José Francisco Ulloa Suárez
• Presentación de Memoria requisito para optar al
  título de
• Ingeniero Civil Electrónico
• Mención Computadores
• Comisión Evaluadora

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Temario

• Problemática actual en agricultura
• Nuevas tecnologías
• Dispositivos sensor inalámbrico
• Sistema Operativo embebido
• Solución Propuesta
• Resultados
• Conclusiones

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Problemática
1.-Recolección manual de datos
?
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Nodo Sensor
Puerto Expansión (ADC, I/O)
Humedad Relativa y Temperatura
Antena Integrada
Radiación Total y PAR
Módulo de comunicación inalámbrica
Puerto JTag

• IEEE 802.15.4 compatible (2.4 GHz, 250 kbps)
• Bajo consumo (2 pilas AA)
• Pequeño tamaño (6.3 cm x 3.2 cm)
• Hasta 150 metros de alcance
• Fácil manipulación

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Sistema Operativo

• TinyOS.
• Especialmente diseñado para R.S.I.
• Breve descripción de éste y su lenguaje.
• Mostrar Herramientas para el desarrollo.

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Sistema Operativo
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Modelo de Programación de TinyOS
Main (scheduler)

Aplicación (componentes de alto nivel)
Componentes para actuación
Componentes para Adquisición de datos
Componentes con algoritmos para comunicación
Abstracciones de Hardware (ADC, CLOCK, I2C, LEDS,
UART, RFM)
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Solución Propuesta
Permite conexión entre la red inalámbrica y
el computador.
Se obtienen datos y se envían hacia el
computador.
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Requerimientos
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Módulos comunes de Software
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Algoritmos de Comunicación
Drip
MultiHop
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TimeStamp

• Necesario conocer cuando se tomaron las muestras.
• Reloj de Tiempo Real lógico.

Llamado a comando read, ocupando interfaz
LocalTime cuya funcionalidades son provistas por
componente TimerM.
static uint32_t GetTimeStamp() if(UnixTime !
0) LastRealTime RealTime RealTime
call LocalTime.read() RealTime
(RealTime/DLTime) if(LastRealTime gt
(RealTime 100)) DiffTime DiffTime
offsetTime TimeStamp (RealTime
DiffTime) return TimeStamp
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Desarrollo Aplicación Gateway
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Revisión de Hardware

• Verificar estado de Transceiver.
• Verificar estado de Memoria Flash.

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Detectar conexión al PC

• Protocolo de comunicación consulta-respuesta.
• Manejo de Memoria Flash.

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Tareas y Eventos

• Tareas
• Envío de información y datos.
• Eventos
• Retransmite los ocurridos en los nodos.
• Genera eventos propios

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Desarrollo Aplicación Nodos
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Obtención de Datos

• Manejo de Conversor ADC.
• Uso de puertos de expansión.

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Resultados
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Estadísticas de Códigos

• Dos versiones.
• Tiempo Real con ciclo de trabajo 100
• Envío sincronizado (1) y tiempo real optativo.

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Uso de Energía
Tiempo Máximo despierto sin entrar al modo de
Tiempo Real
Tiempo WakeUp/Sleep
22 mA
Tiempo Dormido
12 mA
6 uA
Inicio recepción WakeUp
Fin recepción WakeUp
Se recibe sincronización
Obtención de valores de sensores
Se recibe sincronización
Ciclo de Trabajo (5 minutos)
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Pruebas en Terreno

• Mostrar datos y fotos de arroz.
• Algunos gráficos de mediciones realizadas.
• Mediciones realizadas en laboratorio.

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Conclusiones

• Redes de sensores multiples disciplinas.
• Arquitectura de Tinyos,ventajas.
• Se descubren problemas críticos
• Uso de energía y respuestas en tiempo real.
• Necesidad de investigar otros tipos de fuentes de
  energía (extender autonomía).
• Muchos temas por definir
• Implementaciones de estándares para software y
  hardware.

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Conclusiones (2)

• Trabajo multidisciplinario y sus dificultades.
• Interacción con software en computador conectado
  al gateway.

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Preguntas?
Gracias