Arquitectura de redes de sensores inalámbricas Wsns: estado del arte

Abstract

Construir redes de sensores inalámbricas se ha hecho posible con algunos avances fundamentales habilitando tecnologías. Primero y más importante entre estas tecnologías es la miniaturización del hardware. Características más pequeñas en chips han bajado el consumo de los componentes básicos de un nodo sensor al nivel que las WSNs pueden contemplar. Esto es particularmente relevante a microcontroladores y chips de memoria como tal, pero también, a radio módems, responsable por la comunicación inalámbrica que se han convertido mucho más eficientes energéticamente. Reducir la talla de los chips y mejorar la eficiencia de energía hacen reducir el costo significativamente, lo que es necesario para desarrollar nodos redundantes. Más allá del procesamiento y comunicación, el equipo actual de sensado es la tercera tecnología relevante. Aquí, sin embargo, es difícil generalizar debido al gran rango de posibilidades de sensores. La contraparte a las tecnologías básicas de hardware es software. La primera pregunta a responder es la división principal de tareas y funcionalidades en un único nodo – la arquitectura del sistema operativo o ambiente de ejecución. Este ambiente debe soportar intercambio de información entre capas y modularidad para permitir mantenimientos simples. Esta arquitectura de software en un único nodo debe ser extendida a la arquitectura de la red, donde la división de tareas entre nodos no solo en un único nodo, es una cuestión relevante – por ejemplo, cómo estructurar interfaces para programadores de aplicaciones -. La tercera parte a resolver entonces es el problema de cómo diseñar protocolos de comunicación apropiados.

To build wireless sensor networks has become possible with some fundamental advances in enabling technologies. First and most important among these technologies is the miniaturization of hardware. Smaller feature sizes in chips have driven down the power consumption of the basic components of a sensor node to a level that wireless sensor networks can contemplate. Reduced chip size and improved energy efficiency is accompanied by reduced cost, which is necessary to make redundant deployment of nodes affordable. The counterpart to the basic hardware technologies is software. The first question to answer is the principal division of tasks and functionalities in a single node – the architecture of the operating system or runtime environment. This environment has to support cross-layer information exchange and modularity to allow for simple maintenance. The third part to solve then is the question of how to design appropriate communication protocols. Sensor networks are the key to gathering the information needed by smart environments, whether in buildings, utilities, industrial, home, shipboard, transportation systems automation, or elsewhere. Recent terrorist and warfare countermeasures require distributed networks of sensors that can be deployed using, aircraft, and have selforganizing capabilities. In such applications, running wires or cabling is usually impractical. A sensor network is required that is fast and easy to install and maintain. Nowadays are popular and it is expected its significant evolution in the next years.