SISTEMMA

SIStema de Telecontrol Mallado Multi-radio Adaptativo

Informacio

Descripción

Los sistemas de radiocontrol son una tecnología que ha ido evolucionando a lo largo de los años convirtiéndose en una solución viable para multitud de aplicaciones en la que se desea una capacidad de monitorización y control de elementos distribuidos en la geografía. La gama de productos de Farell es un ejemplo de esta evolución. En general, se trata de nodos que componen redes con topología en árbol y con sensores en los extremos con un consumo tan bajo que permiten ser alimentados por baterías.

Como resultado de este proyecto queremos una solución que disponga de la inteligencia y de la capacidad de adoptar configuraciones de red más versátiles a las de árbol o estrella, ofreciendo una mayor disponibilidad y un mejor uso de los recursos como, por ejemplo, la creación de caminos alternativos en caso de pérdida del enlace o de un nodo intermedio o que los terminales puedan colaborar entre ellos a la hora de comunicarse con el nodo central. Esta posibilidad, si bien es muy prometedora ya que puede permitir reducir el nivel de potencia transmitida, puede producir un consumo irregular de las baterías, una reducida velocidad de las transmisiones y un retardo elevado, entre otros problemas. Para poder minimizar estos problemas, el proyecto plantea poder desarrollar sistemas de agregación de datos para minimizar las transmisiones, la sincronización entre los nodos para reducir la duración de los periodos de escucha y estrategias de encaminamiento sensibles al consumo energético.

Respecto a la reducida velocidad de las transmisiones y el elevado retardo se propone el uso de varios canales en paralelo para las transmisiones. Por otro lado, el uso de la red mallada debe estar ligado a protocolos de encaminamiento capaces de ofrecer calidad de servicio, pudiendo maximizar el ancho de banda para ciertos flujos de datos y minimizar la posibilidad de error. Y respecto al control de acceso al medio o MAC, el proyecto plantea la posibilidad de desarrollar un nuevo MAC adecuado al tipo de canal, a las redes y a las posibilidades de las radios del sistema de radiocontrol.

Como resumen podemos decir que los objetivos principales del proyecto son:

  • Adaptar una red de radiocontrol existente a los mecanismos de autoadaptación y autogestión.
  • Convertir la red en una red mallada de forma que puedan ofrecer nuevas posibilidades como la mejora de la disponibilidad de la red, ofrecer servicio a diferentes tipos de uso y facilitar su configuración.
  • Proveer a la red de un mecanismo de enrutamiento óptimo en función de parámetros obtenidos de la misma red en tiempo real.

Proyecto financiado por:

Innovación

La principal contribución tecnológica del proyecto es la incorporación del concepto de redes ad-hoc a redes de telecontrol vía radio. Esto se materializa en la creación de topologías de red diferentes de las de árbol o estrella, con mayor conectividad (redes malladas) y con capacidad de autoconfiguración y auto-reparación. La incorporación de diferentes canales le da una mayor agilidad a la asignación de canales radio y minimiza un problema típico de las redes malladas como es la reducción de la velocidad al incrementar la complejidad de la red multisalto.

El uso de conceptos de red mallada obliga al diseño de nuevas interacciones entre las capas radio, de acceso al medio y de red de una forma totalmente orientada al encaminamiento multisalto. Actualmente la mayoría de soluciones de redes malladas se limitan a aplicar de forma transparente un protocolo de encaminamiento a nivel de red, generalmente sobre el estándar IEEE 802.11, por lo que la posibilidad que otorga el proyecto de poder diseñar desde cero un mecanismo de acceso al medio orientado a las redes malladas supone una importante novedad en el mercado, y más aún si se considera la utilización de un encaminamiento multi-radio, ya que se trata de una tecnología aún con poca implantación en el mercado.

Destacar además que la restricciones derivadas del uso de un canal radio de banda estrecha suponen una oportunidad para llevar a cabo una optimización de los mecanismos utilizados en una red mallada inalámbrica.

Beneficios

El objetivo del proyecto es claramente de investigación y el resultado esperado es un conjunto de conocimientos que puedan industrializarse con el menor tiempo posible, dando lugar a productos con nuevas funcionalidades. En concreto, a su finalización, el presente proyecto dará lugar a una solución de red mallada aplicable a los dispositivos de radiocontrol de banda estrecha de la empresa FARELL, cuyo alcance comprenda los siguientes resultados:

  1. Capacidades básicas de una red multisalto: Autoconfiguración de la red, creación y mantenimiento de rutas activas y robustez ante caídas de enlaces.
  2. Encaminamiento basado en métricas de calidad de servicio tales que se garanticen las prestaciones de los flujos que atraviesan la red.
  3. Capacidad de encaminamiento multiradio que comprenda: el desarrollo de un algoritmo eficiente de asignación de canales, el posible uso de un canal de señalización común y mecanismos dinámicos de reasignación.
  4. Optimización de los niveles radio, MAC y de red según las características y requerimientos de la red mallada de radiocontrol.
  5. Posibilitar el diseño de nuevas aplicaciones basadas en las características de la red mallada, así como facilitar la gestión, configuración y mantenimiento de la red.
Entidades
Área: 
Duración: 
De 09/2010 hasta 12/2011
Financiamiento: 
Avanza Competitividad I+D 2010
Presupuesto: 
282.556 €
Coordinador: