Comunicaciones inalámbricas. / Universidad de la Costa

Los escenarios evaluados contemplaban el envío de información inalámbrica en ambientes urbanos, internos y rurales. Esta evaluación determinó en cuál de estos había menor pérdida de información y mejores niveles de intensidad de señal recibida en el punto destino.

«Estamos explorando las comunicaciones inalámbricas, que son transmisiones de datos desde un punto hacia otro a largas distancias, para optimizar los procesos de los agricultores. Sucede que hay ocasiones en que la señal es interrumpida por diferentes factores, entonces se hace necesario analizar cómo se propaga la información en el ambiente que se realiza la transmisión», explica Piñeres, coordinador del área de Sistemas de Telecomunicaciones del programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad de la Costa.

Gabriel Piñeres, Investigador de la Universidad de la Costa.

Esta investigación se hizo en el marco de las zonas agrícolas por la incidencia que tiene en el contexto mundial, de acuerdo con los reportes de la FAO, que es la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, por la demanda de comida que aumenta con los años. «Se presume que para 2050 va a ser muy grave la falta de alimentos para responder a la demanda, entonces decidimos estudiar las redes de sensores inalámbricas, uno de los pilares del internet de las cosas, para buscar maneras de mejorar esta problemática», indica.

Para este estudio se trabajó la temática en las comunicaciones inalámbricas, específicamente en las redes de sensores, usando para su evaluación plataformas de bajo costo, como Arduino y módulos de transmisión inalámbrica XBee, S1 y S2, que hay en el mercado. «Para el agricultor es muy importante tener información de su cultivo, la idea es que con plataformas y sensores se puedan obtener estos datos. Lo que evaluamos no fue ver cómo se emitían las señales, sino cómo era el comportamiento al momento de la trasmisión».

Su investigación quedó consignada en el artículo Received strength signal intensity performance analysis in wireless sensor network using Arduino platform and XBeewireless modules, que fue publicado por la revista International Journal of Distributed Sensor Networks. En ella están los hallazgos tras evaluar la pérdida de paquetes y nivel de intensidad de la señal en diferentes ambientes de transmisión. «No es lo mismo que yo transmita dentro de un laboratorio, donde la condiciones son propicias, a que lo haga en una calle con todos los elementos naturales (edificios, casas, árboles, personas transitando) o en un ambiente rural (árboles, plantas, vegetación). Eso es lo que estábamos considerando, cuál de los modelos de propagación existentes era adecuado para el ambiente de transmisión agrícola».

Fueron dos meses de trabajo de campo para la recolección de datos en zonas de Barranquilla y lugares del Atlántico. Se estableció que Arduino en conjunto con los módulos de transmisión Xbee son plataformas que ofrecen buen rendimiento para evaluar la propagación de señales en diferentes ambientes. «Este modelo matemático es una ecuación que describe unas variables y parámetros que intervienen en la transmisión de señales inalámbricas,», comenta Piñeres.

En sí este modelo es una asociación de ganancias y pérdidas para trasmitir información, por lo que se necesita determinar qué factores influyen en la pérdida de señal, lo que depende del ambiente donde se propaga y la potencia del trasmisor. «Es como medir con cuánta intensidad voy a hablar para que me escuchen a determinada distancia, sino me escuchan debo utilizar un amplificador. El modelo contempla estos factores para que mi información llegue completa al receptor en el punto destino».

Otro hallazgo importante de esta investigación fue confirmar que los módulos de bajo costo, en comparación con otros del mercado, son idóneos para este tipo de aplicaciones. «Lo que se destaca de hacer este tipo de investigaciones está ligado a que Arduino es una plataforma muy económica, que además tiene mucha información disponible, entonces trabajar con estos nodos en diferentes contextos puede brindar soluciones de bajo costo».

Seguido a esto se han desarrollado otras investigaciones para evaluar otras plataformas. Así mismo, se están haciendo investigaciones para localizar nodos de una red inalámbrica sin necesidad de usar un GPS adaptado. «Cabe destacar que estos nodos usan una batería (son desatendidos energéticamente), por lo que tienen que optimizar esa fuente de energía para que no se agote y así no deje de enviar la información».

Referencia: Received strength signal intensity performance analysis in wireless sensor network using Arduino platform and XBeewireless modules

DOI: https://doi.org/10.1177/1550147717722691

Autor

Universidad de la Costa

Es una institución de educación superior de carácter privado situada en la ciudad de Barranquilla, Colombia. Recibió la acreditación como universidad el 28 de marzo de 2012, según la Resolución 3235 otorgada por parte del Ministerio de Educación Nacional (MEN),​ también cuenta con la acreditación institucional de alta calidad por su excelencia académica otorgada por el MEN mediante la resolución 009521 del 6 de septiembre de 2019,​ siendo de esta manera una de las 4 universidades de la ciudad en recibir la acreditación