Análisis y evaluación de un protocolo MAC eficiente energéticamente para redes de sensores inalámbricos

Abstract

El objetivo principal de este proyecto final de carrera es el estudio, modelado y simulación del protocolo de comunicaciones WiMet (Wireless Metering protocol) sobre el entorno de simulación OMNeT++, donde WiMet se define como un nuevo protocolo de ultra bajo consumo concebido para redes de sensores inalámbricos (WSN) con topología de red mesh. Se pretende utilizar la herramienta de simulación OMNeT++ para aportar nuevos datos sobre el comportamiento del protocolo en múltiples situaciones. El proyecto se centrará en el desarrollo de la subcapa de control de acceso al medio (MAC) y, en concreto, en la evaluación del proceso denominado device discovery period con la intención de detectar sus posibles defectos y así aportar soluciones a estos. Paralelamente a las simulaciones, se llevarán a cabo pruebas en un escenario con dispositivos reales funcionando bajo las mismas condiciones de trabajo, con el objetivo de validar el modelo del protocolo desarrollado específicamente para el simulador OMNeT++. Para ello, se compararán los resultados obtenidos en ambos experimentos y se analizará si el modelo de simulación se aproxima al comportamiento real del protocolo WiMet lo suficiente como para considerarlo válido. Lógicamente, será necesario ir cumpliendo una serie de objetivos secundarios para lograr alcanzar las metas que sea acaban de plantear. A continuación se enumeran estos propósitos secundarios. · Estudio de las redes WSN y LR-WPAN. · Estudio del estado del arte de los protocolos y estándares existentes para las redes WSN. · Estudio del estado del arte de los protocolos MAC energy-efficient más importantes para redes WSN. · Estudio y análisis exhaustivo del protocolo WiMet. · Aprendizaje del entorno de simulación OMNeT++. · Modelado e implementación del protocolo WiMet en lenguaje C++ para el entorno de simulación OMNeT++. · Planteamiento teórico del escenario a simular. · Preparación del escenario con dispositivos reales. · Simulación del protocolo WiMet en el escenario planteado. · Extracción y análisis de los resultados de la simulación y comparación con los resultados obtenidos en la implementación real. · Extracción de conclusiones finales.