Propuesta de trabajo de investigación 1.- Nombre del Proyecto Implementación de una red inalámbrica de sensores para detección temprana de incendios forestales. 2.- Responsables Dr. Ricardo Marcelín Jiménez, Dr. Enrique Rodríguez de la Colina 3.- Perfil del alumno El alumno participante en este proyecto debe tener una formación que incluya las siguientes áreas de conocimiento: redes de comunicaciones inalámbricas, sistemas distribuidos, programación de sistemas en lenguaje de alto nivel, de preferencia C (deseable programación en ensamblador). 4.- Presentación del contexto y la problemática Las redes inalámbricas de sensores o WSN (Wireless Sensor Network) son una tecnología novedosa cuya aparición se debe al desarrollo de las áreas de la electrónica, sistemas computacionales y de telecomunicaciones. El potencial de esta tecnología radica en la posibilidad de construir una solución cooperativa en la que un sensor o nodo pueda fungir como apoyo para retransmitir la información de algún otro, hasta un centro de recolección (o estación base) donde puede localizarse cualquier tipo de acceso a Internet, como por ejemplo una estación terrena satelital. En otras palabras, se forma una WSN entre los nodos existentes y en algunos casos se puede tener acceso a la misma de forma remota. El mayor reto radica en tener dispositivos autónomos que reconozcan el medio en el que se encuentran para contribuir con sus recursos en la construcción de una red inalámbrica ad-hoc. El objetivo de esta tecnología consiste en la creación de dispositivos económicos que puedan ser utilizados masivamente para extraer información del medio y posteriormente someterla a un análisis con el fin de servir de apoyo en la toma de decisiones, según la problemática que se esté abordando. Como por ejemplo, en aplicaciones para detección temprana de incendios forestales o en el monitoreo y detección de daños estructurales en construcciones, domótica, control de invernaderos, entre otras. El propósito de este proyecto es implementar una red inalámbrica de sensores que pueda ser utilizada como medio de recolección de datos del ambiente para determinar si existe un evento que pueda considerarse como un incendio forestal o precursor del mismo. Se analizarán y propondrán algunos mecanismos de encaminamiento y escenarios de prueba para observar el flujo de datos entre los nodos que conforman la red inalámbrica y así determinar la mejor opción para la aplicación propuesta. El desarrollo de este proyecto se justifica por el hecho de que los recursos limitados característicos de este tipo de tecnología deben ser utilizados de forma eficiente y efectiva para tener una mayor conservación de la energía remanente de la red inalámbrica. 5.- Objetivo General Implementar una red inalámbrica de sensores para detección temprana de incendios forestales. 6.- Objetivos Particulares • • • • • • Evaluar las soluciones existentes. Elegir o proponer una solución de acuerdo con una lista de requerimientos. Implementar una red inalámbrica de sensores para detección de incendios forestales. Identificar los nodos críticos para garantizar la continuidad de las operaciones. Proponer soluciones que extiendan la vida útil de la red. Evaluar y comparar el desempeño de las soluciones propuestas. 7.-Metodología • • • • • • • • Revisión de la literatura del tema. Caracterización de los requerimientos del sistema. Catalogar y evaluar las soluciones existentes. Proponer soluciones de acuerdo a la lista de requerimientos. Implementación de la red inalámbrica de sensores para detección de incendios forestales. Implementación de la interfaz de monitoreo de la red inalámbrica de sensores. Establecimiento y evaluación de los casos de estudio. Comunicación de los resultados. 8.-Calendarización de Actividades Trim. 1 1 Revisión de la literatura en el tema 2 Caracterización de los requerimientos del sistema. 3 Catalogar y evaluar las soluciones existentes. 4 Proponer soluciones de acuerdo a la lista de requerimientos. 5 Implementación de la red inalámbrica de sensores para detección de incendios forestales. 6 Establecimiento y evaluación de los casos de estudio 7 Implementación de la interfaz de monitoreo de la red inalámbrica de sensores 8 Comunicación de los resultados. Trim. 2 Trim. 3 9.- Resultados 1er Trimestre Presentación oral y escrita del protocolo de investigación que contendrá una descripción del estado del arte, la problemática abordada y la metodología a utilizar durante el desarrollo de la propuesta. 2do Trimestre 3er Trimestre 4to Trimestre Presentación oral y escrita de los avances en forma de artículo que contendrá la caracterización del sistema y los requerimientos que permitirán realizar una propuesta de diseño, implantación y experimentación. Presentación oral y escrita del reporte borrador de la idónea comunicación de resultados. Reporte escrito de la versión final de la idónea comunicación de resultados. 10.-Infraestructura necesaria y/o disponible Se tiene disposición de los edificios del campus UAM-Iztapalapa, laboratorios, equipo de cómputo, acceso a Internet y nodos inalámbricos de la marca “Crossbow”, asi como circuitos de RF que obedecen al estandar ZigBee. 11.-Referencias de la literatura inicial [1] Wireless Sensor Networks. Ian F. Akyildiz, Mehmet Can Vuran. Ed Wiley 2010. [2] Sensor Networks and configuration: Fundamentals, Standards, Platforms, and Applications. Nitaigour P. Mahalik. Springer 2007. [3] Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. Holger Karl, Andreas Willig. Weley 2005. [4] Wireless Sensor Networks: An information processing Approach. Feng Zhao, Leonidas Guibas. Morgan Kaufman 2004. [5] Handbook of Wireless Networks and Mobile Computing Ivan Stojmenovic´. Wiley 2002. [6] Introduction to Wireless and Mobile Systems 2nd Edition. Dharma Prakash Agrawal, Qing-An Zeng. Thomson 2006.