Wireless sensor network for smart transportation system

Abstract

El objetivo de este proyecto es validar la tecnología de ultra banda ancha (UWB) para aplicaciones en Internet de las Cosas, en concreto para sistemas de transporte inteligentes como los ferroviarios. Para ello se desarrollará unos equipos de medida basados en las tarjetas de desarrollo de Decawave para poder realizar medidas del canal de radio en este tipo de entornos. A lo largo de la memoria se detallan los desarrollos teóricos, principios de modelado y sondeo de canal para comunicaciones de banda ultra ancha. Asimismo, se explica la descripción y cálculos necesarios para la implementación de los equipos que permiten modelar el canal. Para poder realizar medidas de validación y testeo de esta tecnología es necesario realizar un desarrollo software para poder extraer parámetros de calidad propagación y rendimiento general. Este proyecto expone y resuelve los requisitos técnicos necesarios que se tienen que satisfacer para la aplicación demandada. Los software realizados se validan con medidas en entornos reales comparándolo con equipos profesionales de medida. La tecnología necesaria para la implementación es proporcionada por los transceptores de banda ultra ancha que se programan a bajo nivel para obtener información útil a través de los registros internos. Se desarrollan 3 módulos: 2 programas en C para el transmisor y el receptor y un software para programación y representación basado en Matlab. Adicionalmente se usaran otros equipos como analizadores vectoriales de redes. Finalmente, se llevan a cabo medidas reales en trenes del Metro de Madrid y en grandes recintos interiores. Con este proyecto se ha reducido el proceso de medida, aligerando el equipo necesario y haciéndolo más versátil para medidas en circunstancias más complejas como en partes de difícil acceso del tren.
Abstract:
The aim of this project is to validate ultra Wide Band (UWB) technology for applications on the Internet of things (IoT), specifically for intelligent transport systems such as railways. For this purpose, some sounding devices based on the Decawave development cards will be developed to be able to carry out measurements of the radio channel in these types of environments. Throughout this report, the theoretical developments, modelling principles and channel sunding for ultra-wide band communications are detailed. Likewise, the descrption and caluclations necessary for the implementatios of the equipment that allow modelling the channel are explained. In orden to perfom validation and testing of this techonology, it is necessary to carry out a software development in rder to extract parameters of porpagation quality and general perfomance. This project exposes and resolves the necessary techinical requeriments that have to be met for the demanded application. The software measuring equipment. The necessary technology for implementation is provided by th UWB transceivers gisters. In this project 3 modules are developed: 2 programs in C for the transmitter and receiver and another software for programming and representation based on Matlab. Additionally, other equipment will be used as vector network analysers. Finally, real measurements are carried out in "Metro de Madrid" trains and in large indoor environment. With this project, the measurement process has been reduced, lightening the necessary equipment and making it more versatile for measurements in more complex circumstances such as parts of difficult access of the train.