SISTEMAS BASADOS EN MICROCONTROLADOR RECONFIGURABLES REMOTAMENTE

SISTEMAS BASADOS EN MICROCONTROLADOR RECONFIGURABLES REMOTAMENTE

Jorge Iván Marín, Jaime Alberto Buitrago, Julián Adolfo Ramírez (Docentes)

Juan David Valenzuela Ramos, Gerardo Andrés López Orozco (Estudiantes)

Grupo en Procesamiento Digital de Señales y Procesadores – GDSPROC

Email: jdvalenra@gmail.com, gdsproc@uniquindio.edu.co

Una red de sensores inalámbricos (WSN) consiste en sensores autónomos espacialmente distribuidos cooperativamente para monitorear condiciones físicas o ambientales, como temperatura, sonido, vibración, presión, movimiento o contaminantes. Recientemente, las redes sensoriales inalámbricas han encontrado su camino en una amplia variedad de aplicaciones y sistemas con muy diversos requisitos y características. Un nodo sensor, también conocido como mota, es un sistema basado en microcontrolador en una red de sensores inalámbricos que es capaz de realizar algún procesamiento, como es la recopilación de información de sensores, codificación y reformateo de datos, transmisión y recepción de información con otros nodos conectados en la red sensorial.

Planteamiento del Problema

En la práctica para que una red de sensores sea útil, debe ser capaz de operar durante un largo periodo de tiempo, este requisito presenta varias dificultades; en primer lugar, el medio ambiente evoluciona con el tiempo y las condiciones climáticas cambian, por lo que predecir el conjunto de acciones que un nodo sensor puede llevar a cabo es imposible en la mayoría de las aplicaciones. En segundo lugar, los requisitos son susceptibles de cambiar, es decir, que los nodos sensores son susceptibles a nuevas actualizaciones de firmware con el surgir de nuevos avances tecnológicos, esto enseña que cambiar el software que se ejecuta en los nodos después de la implementación en la red sensorial es completamente necesario si se quiere que estos sean funcionales a lo largo del tiempo.

Tradicionalmente, la reprogramación de los nodos se ha llevado manualmente, donde el código programa se envía desde un computador directamente hacia la memoria de programa del sistema basado en microcontrolador mediante un cable serie o paralelo, sin embargo, como el tamaño de las redes de sensores sigue creciendo, este tipo de reprogramación manual no es factible. Recoger los nodos desde el campo donde operan para llevar a cabo la reprogramación puede ser una tarea desalentadora, y más aún si son cientos o quizás miles de nodos los que conforman la red sensorial, además, las redes de sensores son a menudo desplegadas en entornos remotos y hostiles (bosques, edificios, campos de batalla, etc.) que dificultan y aumentan los costos de mantenimiento. Por lo tanto, se hace necesario establecer una forma de reprogramación de los nodos que no requiera contacto físico, esto se logra a través de la técnica OTAP, una técnica que juega un papel clave como tecnología innovadora para resolver estos desafíos. Permitiendo actualizar el firmware de la mota de forma inalámbrica después de la implementación de una modificación en el programa; como la corrección de errores de software, modificar las tareas que ejecutan los nodos individuales o de toda la red e implementar nuevas formas de seguridad desde una estación base central.

Metodologia

Este trabajo está dirigido a mostrar el diseño e implementación de un prototipo de sistema embebido basado en OTAP para un sistema de telemetría que es empleado en la medición de la precipitación en lugares de alto riesgo de deslizamiento, que permita gestionar el riesgo a través de alarmas y la transmisión de información de forma inalámbrica.

Para la implementación de esta investigación, el grupo de GDSPROC cuenta con una kit de desarrollo de la empresa LIBELIUM, el cual cuenta con sistemas embebidos WASPMOTE, sistema que utilizaremos para el

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