Análisis e implementación de controladores software para la integración y monitorización de sensores en plataforma de internet of things

Abstract

Hoy en día, una de las tecnologías que se están desarrollando y con más proyección de futuro es el Internet de las cosas (IoT). Es una tecnología novedosa que permite la conexión de sistemas diferentes para captura de datos y con ellos posteriormente realizar un tratamiento de datos. Este tratamiento puede realizarse con otras tecnologías en auge como son el Big Data y el Machine Learning. El Internet de las cosas puede aplicarse en situaciones muy variadas desde el ámbito personal en domótica hasta el industrial. La inclusión de estas tecnologías puede suponer el inicio de una nueva revolución industrial y social donde los dispositivos interconectados se usarán para mejorar la productividad y eficiencia de los procesos. La razón por la que resulta una ventaja conectar estas redes en la nube, reside en la capacidad de acceder en cualquier momento a los datos y al control de la red de forma global. Permite capturar datos precisos sobre el estado de las máquinas, optimizar procesos, o incluso que éstos se mejoren a sí mismos sin la necesidad de interacción humana, combinando esta tecnología con el Machine Learning. También permitiría realizar un mantenimiento predictivo de las máquinas, con el consiguiente ahorro económico que esto supondría. Este proyecto pretende realizar un sistema de redes de sensores inalámbricas con placas modulares usando tecnología ZigBee, y conectarlas a la nube bajo una plataforma inteligente de Internet de las cosas. La red de sensores inalámbricas se realiza mediante una serie de dispositivos modulares y reprogramables con los que se creará una red que englobe todos los sensores para que envíen sus datos. Estos dispositivos se conectan a una red local creada con la tecnología ZigBee, distinguiendo entre dos tipos de dispositivos: nodos sensores y coordinadores. Los primeros se encargan de enviar datos de los sensores, mientras que los coordinadores se encargan de mantener la red y las comunicaciones con los nodos. Además, en el sistema que se plantea, tiene la cualidad de permitir la reconfiguración dinámica de la red, a diferencia de los sistemas actuales estáticos. Por otro lado, la plataforma de Internet de las cosas que se usa es Thingspeak, Ésta permite la creación de una plataforma propia de Internet de las cosas. Así mismo, tiene dos funciones principales. En primer lugar, permite la visualización dinámica y guardado de datos recibidos, y en segundo lugar, la creación de una plataforma de control de la red de sensores a distancia. Para poder comunicar la red de sensores, se usa otro dispositivo de enlace entre la red y la nube. Para ello, se utiliza un ordenador Raspberry Pi 3 Model B+, ya que facilita conectarse al coordinador de la red de sensores mediante pines digitales, además de acceder a Internet mediante WiFi o cable físico. Este ordenador recibe el nombre de gateway o puerta de enlace, ya que es el intermediario que posibilita la comunicación entre los subsistemas.