Sistemas de Monitorización

Sistemas de monitorización

 

En el ámbito del Proyecto IDEA se están desarrollando dos grande bloques temáticos: las redes inalámbricas de sensores para la monitorización de métodos de captura y las redes inalámbricas de sensores para la monitorización ambiental y la geolocalización.


Para la transmisión de información en las redes inalámbricas de monitorización de métodos de captura y ambiental se ha elegido el protocolo ZigBee. ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización en radiodifusión digital de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área local (wireless local area network, WLAN). Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías.

Este estándar puede trabajar a dos frecuencias distintas, a 2,4 Ghz a nivel mundial, y a 868 MHz en Europa. Las transmisiones a 2,4 GHz tienen mayor ancho de banda y menor consumo. Como contraprestación, los alcances a esta frecuencia son más limitados, rondando los 300 metros en espacios abiertos y dispositivos situados con visión directa entre ellos. Las comunicaciones a 868 MHz tienen la ventaja de mayor penetrabilidad, consiguiendo enlaces de hasta  1000 metros en condiciones óptimas, pero su consumo es más elevado.


Los dispositivos desarrollados dentro del Proyecto IDEA utilizan ambos sistemas de comunicación. El sistema a 2,4 GHz se utiliza para enlaces próximos en soluciones de localización y geolocalización, y para dispositivos con capacidad de adquirir y de enviar imágenes. La tecnología a 868 MHz se utiliza para lograr grandes enlaces en soluciones de monitorización de métodos de captura, y también en dispositivos puente con doble sistema de comunicaciones, a 868 MHz y 2,4 GHz.

Uno de los principales hitos que el Proyecto IDEA ha conseguido es la toma y envío de imágenes vía ZigBee, puesto que este sistema tiene muy poco ancho de banda  y no estaba originalmente diseñado para este propósito. Así, mediante el envío de imágenes mediante dispositivos ZigBee se obtiene un sistema cuyas principales características son:
-    Bajo coste de los dispositivos
-    Bajo consumo de los dispositivos
-    Redes con capacidad de autoenrutamiento
-    Capacidad de envío de una gran tipo de información: entradas digitales, analógicas, imagen, etc.


Cada uno de los dispositivos de redes inalámbricas funciona como dispositivo terminal y como repetidor, permitiendo topologías en malla (o mesh), donde la propia red autogestiona y enruta el envío de información. Esta es una característica específica del zigbee, junto con su bajo consumo.

La solución desarrollada dentro del marco del Proyecto IDEA incluye distintos tipo de nodos, tanto por sus funcionalidades -elementales, básicos, avanzados y balizas móviles- como por el tipo de comunicación, que aunque siempre se basa en el estándar zigbee, la frecuencia puede ser a 2,4 GHz o a 868 MHz. Las comunicaciones a 2,4 GHz tienen menos alcance, pero menor consumo y mayor ancho de banda. Las comunicaciones a 868 MHz tienen mayor penetrabilidad, por lo que tienen mayor alcance, pero su consumo es mayor, por lo que no están indicadas para el envío de mucha información, como es el caso del envío de imágenes.