Resumen

Hoy en día, el uso de nodos sensores para el IoT está muy extendido; los nodos que componen estas redes deben poseer capacidades de auto-organización y protocolos de comunicación que requieran un menor consumo energético durante los procedimientos de comunicación. En este trabajo se propone el diseño y análisis de un sistema de recolección de energía a partir de bioelectricidad cosechada de plantas de menta que ayuda a alimentar un diseño particular de sensor inalámbrico que opera en modo de monitorización continua. El sistema se basa en encender (nodos activos) y apagar (nodos inactivos) nodos aleatoriamente para evitar su agotamiento energético. Cuando un nodo está inactivo, puede recoger energía del entorno. Sin embargo, mientras el nodo recolecta energía de su entorno, no puede transmitir datos. Así, se establece un claro compromiso entre la cantidad de información comunicada y la vida útil de la red. Para afinar los parámetros del sistema y ofrecer un funcionamiento adecuado, derivamos un modelo matemático basado en una cadena de Markov discreta que describe la dinámica principal del sistema. Observamos que, con el uso de plantas de menta, la energía cosechada es del orden de unos pocos julios; no obstante, valores de energía tan pequeños pueden sostener una transmisión inalámbrica si se adaptan correctamente para accionar un sensor inalámbrico. Si consideramos la energía media cosechada más baja obtenida de las plantas de menta, dicha energía puede utilizarse para transmitir hasta 259.564 bits o también puede utilizarse para recibir hasta 301.036 bits. Por otro lado, si consideramos la mayor energía media cosechada, esta energía puede utilizarse para transmitir hasta 2.394.737 bits o también puede utilizarse para recibir hasta 2.777.349 bits.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:energía, plantas de menta, bits, sistema, sensor inalámbrico, valores de energía tan pequeños, modo de supervisión continua, cadena de markov discreta, sistema de recolección de energía, menor consumo de energía
• Keywords:energy, mint plants, bits, system, wireless sensor, such small energy values, continuous monitoring mode, discrete markov chain, energy harvesting system, less energy consumption