Análisis de protocolos de enrutamiento para redes de sensores inalámbricas

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Los recientes desarrollos en la integración de componentes electrónicos han permitido la introducción de una nueva tendencia en el campo de la telemetría y de las comunicaciones: las redes de sensores inalámbricas. Mediante esta nueva tecnología se obtienen los beneficios que proporcionan las redes de sensores junto a una mayor libertad a la hora de situar los sensores en las proximidades del objetivo. En las redes de sensores inalámbricas, el encaminamiento es un aspecto crítico y de importancia. Este documento realiza un estudio de este tipo de redes y de los protocolos de encaminamiento que pueden ser usados en ellas. Además, ofrece una maqueta de simulación en la cual se puede caracterizar el funcionamiento de cualquier protocolo de encaminamiento que se utilice en una red de sensores inalámbricos ad-hoc. Dicha maqueta ofrece una serie de ventajas frente a los simuladores existentes en el mercado, siendo la más importante la facilidad de implementar cualquier protocolo en ella. El presente proyecto trata de caracterizar el protocolo AODV haciendo uso del entorno de simulación implementado. Este protocolo es utilizado por el estándar Zigbee, siendo dicho estándar el más usado en el ámbito de las redes de sensores inalámbricas. En las simulaciones del protocolo AODV se muestran una serie de métricas que pueden ser usadas para las comparaciones de los distintos protocolos implementados en el entorno de simulación. El objetivo fundamental de este proyecto será ofrecer un entorno de simulación adecuado para caracterizar el funcionamiento de los protocolos de encaminamiento en redes inalámbricas de sensores ah-hoc, facilitando la implementación de estos protocolos mediante el uso de dicho entorno. En el estudio del estado del arte de los protocolos de encaminamiento se propone un gran número de éstos que pueden ser implementados en la maqueta de simulación diseñada. _________________________________________________________
Recent developments in the integration of electronic components have enabled the introduction of a new trend in the field of telemetry and communications: wireless sensor networks. By means of this new technology it is possible to get the benefits that sensor networks provide and a greater freedom for locating the sensors near to the target. In wireless sensor networks, routing is critical and important. This paper makes a study of this type of networks and routing protocols that can be used in them. In addition, it offers a simulation environment which can characterize the performance of any routing protocol that is used in a wireless sensor network ad-hoc. This simulation environment offers a number of advantages over existing simulators on the market, the most important being the ease of implementing any protocol in it. This project try characterize the protocol (AODV) using the simulation environment implemented. This protocol is used by the Zigbee standard, being the most used standard in the field of wireless sensor networks. In the simulations of AODV protocol are shown a series of metrics that can be used to comparisons of the different protocols implemented in the simulation environment. The primary objective of this project will be provide a simulation environment to characterize the operation of routing protocols in wireless sensor networks ah-hoc, facilitating the implementation of these protocols through the use of that environment. In the study of the state of the art of routing protocols are proposed a great number of protocols that can be implemented in the simulation model designed.
Ingeniería de Telecomunicación
Publicado el : martes, 01 de diciembre de 2009
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Número de páginas: 195
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UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
DEPARTAMENTO DE TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN
ESPECIALIDAD: SISTEMAS Y REDES DE TELECOMUNICACIONES
PROYECTO FINAL DE CARRERA
ANÁLISIS DE PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO
PARA REDES DE SENSORES INALÁMBRICAS
AUTOR: ANTONIO MANUEL PALMA GÓMEZ
TUTOR: ÁNGEL MARÍA BRAVO SANTOS
18 de Diciembre de 2009Título: ANÁLISIS DE PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO
PARA REDES DE SENSORES INALÁMBRICAS.
Autor: ANTONIO MANUEL PALMA GÓMEZ
Tutor: ÁNGEL MARÍA BRAVO SANTOS
La defensa del presente Proyecto Fin de Carrera se realizó el día 18 de Diciembre de 2009;
siendo calificada por el siguiente tribunal:
Presidente: Antonio Artés Rodríguez
Secretario David Luengo García
Vocal Ignacio Soto Campos
Habiendo obtenido la siguiente calificación:
Calificación:
Presidente Secretario Vocal
3Agradecimientos
Quiero dar mi más sincero agradecimiento a Don Ángel María Bravo, por haberme dirigido
este proyecto de fin de carrera. Por todas las atenciones, por el tiempo que ha perdido conmigo,
y sobre todo por su apoyo.
En general, a todos aquellos profesores y alumnos que a lo largo de la carrera me han
ayudado a formarme tanto humanamente como técnicamente, que aunque no les mencione de
forma explícita, no les puedo negar un sincero agradecimiento.
No puedo dejar de agradecer la comprensión de mis familiares, en especial de mis padres,
y amigos, puesto que ellos han sido los que más me han tenido que aguantar en mis malos
momentos, enfados y demás sucesos que me han acaecido a lo largo de la elaboración de este
proyecto.
También agradecer de forma muy especial a Irene, por estar ahí, por ser mi cómplice, por
entender de mí lo que otros no entienden y darme aliento cuando a veces me ahogaba.
Gracias porque todos a vuestra manera habéis sido importantes, y porque en mí y en todo
esto hay un trozo de cada uno de vosotros.
5Porque semos asina, semos pardos,
del coló de la tierra,
los nietos de los machos, que otros días
triunfaron en América.
Luis Chamizo Trigueros
Verán, el cable telégrafo, es un tipo de gato muy muy largo. Uno tira de su cola en New York, y
su cabeza maullando aparece en Los Ángeles. ¿Entienden esto? Pues la radio trabaja de la
misma forma, uno manda señales aquí y las reciben allá. La única diferencia es que no hay
gato.
Albert Einstein
7Resumen
Los recientes desarrollos en la integración de componentes electrónicos han permitido la
introducción de una nueva tendencia en el campo de la telemetría y de las comunicaciones: las
redes de sensores inalámbricas. Mediante esta nueva tecnología se obtienen los beneficios que
proporcionan las redes de sensores junto a una mayor libertad a la hora de situar los sensores
en las proximidades del objetivo.
En las redes de sensores inalámbricas, el encaminamiento es un aspecto crítico y de impor-
tancia. Este documento realiza un estudio de este tipo de redes y de los protocolos de encami-
namiento que pueden ser usados en ellas. Además, ofrece una maqueta de simulación en la cual
se puede caracterizar el funcionamiento de cualquier protocolo de encaminamiento que se utilice
en una red de sensores inalámbricos ad-hoc. Dicha maqueta ofrece una serie de ventajas frente a
los simuladores existentes en el mercado, siendo la más importante la facilidad de implementar
cualquier protocolo en ella.
El presente proyecto trata de caracterizar el protocolo AODV haciendo uso del entorno de
simulación implementado. Este protocolo es utilizado por el estándar Zigbee, siendo dicho es-
tándar el más usado en el ámbito de las redes de sensores inalámbricas. En las simulaciones del
protocolo AODV se muestran una serie de métricas que pueden ser usadas para las compara-
ciones de los distintos protocolos implementados en el entorno de simulación.
El objetivo fundamental de este proyecto será ofrecer un entorno de simulación adecuado
para caracterizar el funcionamiento de los protocolos de encaminamiento en redes inalámbricas
de sensores ah-hoc, facilitando la implementación de estos protocolos mediante el uso de dicho
entorno. En el estudio del estado del arte de los protocolos de encaminamiento se propone un
gran número de éstos que pueden ser implementados en la maqueta de simulación diseñada.
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