Desarrollo de un demostrador para evaluar técnicas Cross-Layer en sistemas de comunicaciones inalámbricos

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Tutor/a - Director/a

Estudiant

López López, Jose

Tipus de document

Projecte/Treball Final de Carrera

Data

2008

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Accés obertOpen Access

Editorial

Universitat Politècnica de Catalunya



Resum

Este proyecto ha consistido en el desarrollo de una plataforma de pruebas (un demostrador), basado en el uso de unos módulos de transmisión-recepción con sensores incrustados (tecnología TELOS) llamados genéricamente motas, para evaluar las prestaciones de sistemas de comunicaciones inalámbricos que utilizan tecnología Zig-Bee con el protocolo IEEE 802.15.4, utilizando las transmisiones reales como novedad respecto al uso de simuladores. Este proyecto incluye el desarrollo de una interface de control y monitorización desde ordenadores personales conectados a los dispositivos, con la capacidad de extraer las medidas y estadísticas necesarias. Más concretamente, los dispositivos utilizados tienen unos sensores integrados y la capacidad de comunicarse entre ellos y además disponen de un puerto USB para ser controlados desde un ordenador y transferir los datos al mismo. A partir de este punto se han programado las motas para realizar medidas de la potencia de señal recibida y comparar el número de paquetes que se reciben con éxito respecto del número de los que se pierden para evaluar la tasa de error de paquete; esta información es enviada al ordenador donde se ha analizado en función de diversos parámetros tanto físicos como de implementación de las comunicaciones. Los sensores se programan con un lenguaje de programación denominado nesC que comparte características de C y está orientado a eventos; el código nesC se compila usando una aplicación de libre distribución que va montada sobre el sistema operativo Linux llamada TinyOS y se instala en las motas. Por otra parte, la aplicación que utiliza el ordenador para recibir los datos y analizarlos se ha programado en Java puesto que TinyOS proporciona las herramientas Java necesarias para interpretar la información proveniente de las motas por el puerto USB. Estos parámetros se han comparado teniendo en cuenta diferentes parámetros físicos y condiciones de transmisión. El objetivo es reducir la probabilidad de error de paquete modificando en las motas algunos parámetros del protocolo MAC IEEE 802.15.4 y las condiciones de transmisión como la potencia o la carga de tráfico generado en las comunicaciones. TinyOS es un sistema operativo que compila código nesC para diferentes tipos de motas y genera un código máquina para programar los sensores. La idea básica de estos sensores es tomar medidas de temperatura, humedad, intensidad de luz, infrarrojos, etc. y enviar los datos entre éstas y el ordenador. Nuestro estudio se ha centrado en evaluar la probabilidad de error de los mensajes en función de la potencia recibida y mejorar las comunicaciones de estas motas para poder caracterizar el canal físico en diferentes lugares, como el campus de Castelldefels, la montaña, lugares con interferencias y también extraer el modelo de propagación teórico y compararlo con el físico en estas zonas. También se medirán estos parámetros en función del número de motas y de la distancia entre estas.
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Arxius