Resumen

Actualmente, la gran mayoría de información de monitoreo en plantas industriales es transmitida a través de tecnologías alámbricas cuyo costo de instalación y mantenimiento es alto. Sin embargo, en aplicaciones outdoor tales como las utilizadas en la industria del petróleo y el gas, el uso de la red de sensores inalámbricos (WSN) ha ido creciendo debido a la movilidad, confiabilidad y bajo costo de sus nodos sensores. Esta solución reduce los riesgos de los trabajadores en las áreas peligrosas (regiones con alta probabilidad de accidentes) en la medida en que el mantenimiento de los equipos se ha optimizado. El presente artículo propone el desarrollo de EEWES - Sistema Integrado para Red de Sensores Inalámbricos con Eficiencia de Energía, que se puede aplicar en entornos industriales. El consumo de energía de los nodos sensores se reduce significativamente mediante el uso de un método que alterna períodos de apagado de su subsistema de detección y comunicaciones con los períodos de transmisión y recepción de datos, reduciendo el ciclo de trabajo mediante el mantenimiento de los parámetros deseables de calidad de servicio. Los resultados presentados en este trabajo serán confirmados experimentalmente mediante pruebas de campo.

Introducción

Debido al aumento del número de controladores, sensores y actuadores en los sistemas industriales de instrumentación convencional, la complejidad de las conexiones cableadas se ha incrementado, aumentando significativamente el tiempo de implementación y el coste de mantenimiento de los sistemas. Las redes inalámbricas pueden ser la solución para sustituir a las redes cableadas, ya que permiten cambiar la disposición y el tiempo de mantenimiento con mayor rapidez (Petersen et al., 2007; Gungor, 2009).

Para que las aplicaciones de las WSN sean fiables en los entornos industriales, hay que cumplir cuatro requisitos fundamentales (Willig, 2008; Zurawski, 2009) Escalabilidad, fiabilidad, intemporalidad y eficiencia energética.

En entornos con recursos energéticos limitados, las medidas que garantizan la eficiencia energética en las WSN requieren más atención porque la limitación de las retransmisiones de datos y los niveles de potencia de la señal disminuyen la fiabilidad de la red (Gungor, 2009).

Es posible prolongar la vida útil de la batería en entornos con escasez de energía utilizando diferentes técnicas de eficiencia energética. Existen enfoques basados en técnicas de ahorro de energía como la compresión de datos (Distribution Compressive), mejoras en los algoritmos de enrutamiento (Heo, Hong y Cho, 2009; LoBello y Toscano, 2009) y el método de hibernación del nodo sensor.

Se han desarrollado varias investigaciones para mejorar la eficiencia de la comunicación y reducir el consumo de energía en los sistemas de instrumentación basados en WSN.

• Materias:Sensores Rendimiento energético Eficiencia
• Subjects:sensors Energy efficiency Efficiency
• Palabras claves:Eficiencia energética; Red de sensores inalámbricos; IEEE 802.15.4; EEWES.
• Keywords:Energy efficiency; Wireless sensor network; IEEE 802.15.4; EEWES.