Desenvolupament i avaluació d'escenaris de xarxes de sensors per a docència

Abstract

In this TFG we have enabled a number of scenarios of sensor networks according to the paradigm of the Internet of Things, with the aim of generating material that can be used in teaching (in particular, to be used in the practical laboratory sessions) in various courses of the degree and also the master, both of the EETAC. The project consists in a guide to enable, configure and experiment with the scenarios presented. In particular, the project studies in detail the possibilities offered in the implementations of protocols designed or adapted for such devices. These protocols are IEEE 802.15.4, IPv6, using the mechanisms 6LoWPAN, routing through the protocol RPL, and the higher-level protocol of the stack, called CoAP. Different scenarios are configured in this TFG using an operating system called Contiki, which will run on the hardware platform called Econotag, with the associated software environment that enables interaction using a PC. It has been possible to execute software and to assign different roles to the Econotag, such as the Border Router, CoAP server or act as a sniffer to capture and display messages sent via radio through Wireshark on the screen of a PC. Finally, it has been proven by experiments the impact on the performance of the communications that can take some of the main settings in the physical layer, the link layer and the network layer.

En aquest TFG s'habiliten una sèrie d'escenaris de xarxes de sensors d'acord amb el paradigma de la Internet de les Coses, amb l’objectiu principal de generar material que pugui ser emprat en la docència (en particular, en sessions pràctiques de laboratori) en diverses assignatures de grau i màster de l’EETAC. El projecte constitueix una guia per tal d’habilitar, configurar i experimentar amb els escenaris plantejats. En particular, s’estudien amb detall les possibilitats que ofereixen les implementacions dels protocols dissenyats o adaptats per a aquest tipus de dispositius. Aquests protocols són l’IEEE 802.15.4, l’IPv6, fent servir els mecanismes 6LoWPAN, l’encaminament mitjançant el protocol RPL, i el protocol del nivell més elevat de la pila de protocols, anomenat CoAP. Els diferents escenaris es configuren en aquest TFG fent servir un sistema operatiu anomenat Contiki que farem córrer sobre les plataformes hardware anomenades Econotag, així com l’entorn software associat que hi permet interactuar des d’un PC. S’ha pogut executar software assignant diferents rols als Econotag, com el de Border Router, CoAP server, o bé actuar com a sniffer per a la visualització i captura dels missatges enviats via ràdio a través de Wireshark en la pantalla d’un PC. Finalment, s’ha comprovat mitjançant experiments l’impacte en les prestacions de les comunicacions que poden tenir alguns dels principals paràmetres de configuració dels protocols a nivell de capa física, d’enllaç i de xarxa.