Modelado de Redes Inalámbricas para Aplicaciones de IoT

Abstract

La simulación es un aspecto clave en la implementación y diseño de redes de sensores inalámbricas para IOT. Una red inalámbrica de sensores consiste usualmente en una o más estaciones base (Gateway), más un cierto número de nodos sensores, más el usuario final. Los nodos sensores (motas) se usan para medir magnitudes físicas como humedad, temperatura, posición, presión, etc. La lectura de estos nodos se transmite de manera inalámbrica a la estación base, que recoge los datos, los analiza y realiza el seguimiento del comportamiento del sistema. Los usuarios finales también pueden recibir y gestionar los datos recogidos por los sensores a través de un sitio web o de aplicaciones. Sin embargo, debido al alto coste, tiempo y complejidad asociadas a la implementación de estas redes, sus desarrolladores prefieren tener información sobre la viabilidad del sistema previamente a su implementación hardware. En el entorno de las redes de sensores, donde el hardware suele comprarse en grandes cantidades y a un elevado coste, esto es especialmente cierto. Incluso teniendo suficientes nodos sensores disponibles, probar la red en el entorno deseado puede ser una tarea lenta y difícil. Las pruebas basadas en simulación pueden ayudar a determinar si el tiempo y el dinero invertidos merecen la pena. La simulación es, por lo tanto, el enfoque más común para desarrollar y probar nuevos protocolos para redes de sensores. Hay una serie de ventajas para este enfoque, entre las que se incluyen menor coste, facilidad de implementación y la posibilidad de probar redes a gran escala.
Abstract:
Simulation is a key aspect in the implementation and design of wireless sensor networks for IoT. A wireless sensor network usually consists of one or more base stations (or gateway), plus a certain number of sensor nodes, and the end user. The sensor nodes, or specks are used to measure physical quantities such as humidity, temperature, position, pressure, etc. The output of these nodes is transmitted wirelessly to the base station to collect data, analyze it, and track system behavior. End users can also receive and manage sensor data through a website or through applications. However, due to its high cost, time and complexity associated with the implementation of these networks, developers prefer to have information on the viability of the system prior to its hardware implementation. In the sensor network environment, where hardware is often purchased in large quantities and at high cost, this is especially true. Even with enough sensor nodes available, testing the network in the desired environment can be a slow and difficult task. Simulation-based testing can help determine if the time and money spent are worth it. Simulation is therefore the most common approach to develop and test new protocols for sensor networks. There are several advantages to this approach, including lower cost, ease of implementation, and the ability to test networks on a large scale.