Sistema de despliegue de una red de sensores inalámbricos para monitorización de entornos no accesibles

Abstract

El presente Proyecto Fin de Máster tiene por objetivo el despliegue y establecimiento de una red de sensores inalámbricos en un escenario no accesible (como puede ser un volcán, una zona devastada por una catástrofe natural o un cuerpo celeste).

El trabajo desarrollado se compone de varias tareas que se integran finalmente en un conjunto funcional. Por un lado, se ha puesto en marcha una red de sensores, implementando una comunicación mesh entre ellos a través de un protocolo de routing que optimiza el tráfico de la red (véase el capítulo 3). Estos nodos sensores monitorizan el entorno circundante, adaptándose dinámicamente a sus condiciones y enviando los datos adquiridos para su posterior análisis, donde cabe destacarse el procesado de la información de potencia relativa entre los nodos que permite reconstruir la topología y localización de la red y sus componentes (véase el capítulo 5).

Simultáneamente, se ha diseñado e implementado un sistema que permita solventar la problemática del despliegue (véase el capítulo 4) de redes de sensores inalámbricos (u otros pequeños sistemas electrónicos) en entornos inaccesibles, minimizando el consumo energético, la utilización de recursos y procesamiento, y simplificando el sistema de control. El sistema realizado consta de un vehículo terrestre sobre el que se ha instalado una base móvil con un lanzador capaz de situar los nodos en zonas donde el vehículo no es capaz de llegar. Mientras que el vehículo aporta la movilidad a gran escala y los recursos energéticos, el propulsor se configura según lo definido por el planificador de despliegue, también desarrollado. Este, en el contexto general de la misión, encuentra los puntos óptimos de lanzamiento, siendo posible simular su comportamiento en varios escenarios y ajustar los parámetros que definen el índice de optimalidad.

Finalmente, con el objetivo de integrar la gestión de todos los subsistemas, se ha desarrollado una interfaz gráfica (véase el capítulo 6) que actúa como puesto de mando y control, permitiendo la visualización y manejo de la red de sensores, tanto a nivel de nodos como en su conjunto, a la vez que proporciona una interfaz de control, tanto automática como manual, para el sistema de despliegue.
Todos estos subsistemas han sido verificados y validados a través de un conjunto exhaustivo de tests especialmente diseñados para verificar el comportamiento de cada uno de los componentes con sus correspondientes funcionalidades, tanto de forma independiente como en el conjunto del sistema. De esta forma, se ha podido comprobar que el sistema desarrollado cumple con los requisitos impuestos, y es útil y capaz a la hora de llevar a cabo la misión para la cual ha sido diseñado.