Tecnologías Específicas

Ingeniería de Computadores

Descripcion y Objetivos

En la actualidad las tecnologías relacionadas con los sensores han sufrido un gran aguje debido a la necesidad de tener en cuenta la información que recogemos de nuestro entorno. Esta información puede ser de gran importancia para realizar una gran cantidad de actividades en nuestro día a día. Tal es así que en la actualidad determinados grupos de personas con problemas de salud dependen de esta información para poder desarrollar su actividad diaria. Diversos organismos internacionales han desarrollado una serie de índices de calidad de aire que nos permiten establecer los diversos niveles de alerta dependiendo al grupo de riesgo al que pertenezca cada persona. Para desarrollar estos índices se utilizan la información obtenida a partir de una gran cantidad de sensores como son los sensores que miden el CO, NO2, SO2 y O3 que miden por ejemplo la polución que produce el tráfico rodado y las principales industrias junto con sensores que determinan el diámetro de las partículas en suspensión.

Pero para poder obtener estos datos es necesario el desarrollo de plataformas que permitan gestionar y controlar dichos sensores de forma eficiente. Los microcontroladores estilo Arduino se están usando en la actualidad para poder experimentan con sensores permitiendo el despliegue de los mismos a un coste muy inferior a otras plataformas.  Su configuración hardware aunque sencilla en cuanto a su potencia para poder ejecutar programas es muy potente a la hora de poder gestionar sensores gracias a los 40 mA que puede alcanzar y a una completa GPIO (General-Purpose I/O) de 20 pins que permiten la lectura y escritura digital en los mismos así como poder muestrear una entrada analógica o poder emular una escritura analógica mediante un pulso modulado. Otra ventaja que suelen soportar este tipo de microcontroladores son los distintos tipos de comunicación como la serie pudiendo usar ciertos protocolos como el TTL y el FSK. Por último, otra gran ventaja que posee este tipo de plataformas son el lenguaje e IDE de desarrollo que son realmente sencillos de usar por lo que poseen  una curva de aprendizaje muy bajo.

El principal objetivo será estudiar el despliegue de este tipo de plataformas en conjunto con una serie de sensores y la transmisión de la información recogida a servidores que puedan almacenar la información recogida para su posterior procesamiento usando estándares internacionales como el MQTT-SN.

Subobjetivos:

• Estudio de tecnologías de microcontroladores
  • Estructura de la GPIO
  • Programación
• Estudio del despliegue de sensores: necesidades hardware
• Despliegue de sensores: estrategias y soluciones comunes
• Comunicación mediante MQTT-SN

 

Metodología y Competencias

Pasos:

• Estudio de tecnologías
• Despliegue de la plataforma de sensores
• Comunicación mediante MQTT-SN
• Evaluación de la propuesta

 

Medios a utilizar

Plataformas Arduino UNO, MEGA y Nanode así como sensores de CO, NO2, SO2 y O3 y medidores del tamaño de las partículas en suspensión en el aire así como el material informático necesario. Todo ello se suministrará en las dependencias del I3A que posee el grupo ReTiCS del cual forma parte el director de este proyecto.

 

Bibliografía

[1] "Air Quality Index (AQI) - A Guide to Air Quality and Your Health". US EPA.

[2] "Arduino - Introduction". Disponible en: arduino.cc.

[3] Dargie, W. and Poellabauer, C. (2010). Fundamentals of wireless sensor networks: theory and practice. John Wiley and Sons. pp. 168–183.