Implementación de un protocolo MAC multisalto de bajo consumo para redes de sensores inalámbricos

Abstract

Català: Les xarxes de sensors sense fil comencen a convertir-se en quelcom habitual dins les noves tendències d'investigació, degut al gran nombre d'aplicacions que tenen. Aquests dispositius funcionen generalment amb bateria, amb la qual cosa es necessari que tinguin una gran autonomia, cosa que s'aconsegueix essent eficients energèticament. L'objectiu principal d'aquest projecte és implementar un protocol MAC eficient energèticament en un escenari en concret: una cadena de sensors. Per tal d'aconseguir això, es tenen que estudiar les WSN, l'estàndard IEEE 802.15.4, i els diferents protocols MAC possibles a implementar. També es veu la necessitat d'implementar un protocol de sincronisme. Un cop implementat el protocol, es realitzen mesures de consum elèctric i latència, i es comparen amb les mesures obtingudes en una xarxa funcionant només amb l'estàndard IEEE 802.15.4. Es pot observar que el consum elèctric millora, és a dir, disminueix, i la latència empitjora, és a dir, augmenta. Per a la implementació del protocol, s'ha utilitzat la plataforma Jennic, que també s'ha hagut d'estudiar.

Castellano: Las redes de sensores inalámbricos empiezan a convertirse en algo habitual dentro de las nuevas tendencias de investigación, debido al gran número de aplicaciones que tienen. Estos dispositivos funcionan generalmente con batería, con lo que es necesario que tengan una gran autonomía, cosa que se consigue siendo eficientes energéticamente. El objetivo principal de este proyecto es implementar un protocolo MAC eficiente energéticamente en un escenario en concreto: una cadena de sensores. Para ello, se tienen que estudiar las WSN, el estándar IEEE 802.15.4, y los diferentes protocolos MAC posibles a implementar. También se ve la necesidad de implementar un protocolo de sincronismo. Una vez implementado el protocolo, se realizan medidas de consumo eléctrico y latencia, y se comparan con las medidas obtenidas en una red funcionando sólo con el estándar IEEE 802.15.4. Se puede observar que el consumo eléctrico mejora, es decir, disminuye, y la latencia empeora, es decir, aumenta. Para la implementación del protocolo, se ha utilizado la plataforma Jennic, que también se ha tenido que estudiar.

English: Wireless sensor networks are becoming commonplace within the new research trends, due to the large number of applications they have. These devices generally operate on battery power, so they need to have considerable autonomy, which is achieved by being energy efficient. The main objective of this project is to implement an energy efficient MAC protocol in a particular scenario: a chain of sensors. To achieve this, the WSN, the IEEE 802.15.4 standard and the different MAC protocols possible to implement have to be studied. The need to implement a synchronization protocol is also dealt. Once the protocol has been implemented, power consumption and latency measures have been performed and compared with these obtained in a network running only with the IEEE 802.15.4 standard. It can be observed that the power consumption improves, ie, decreases, and latency worses, ie, increases. To implement the protocol, the Jennic platform has been used, which has had to be studied too.