Diseño e Implementación de Prototipo de Red de Sensores Inalámbricos para la Minería

Abstract

Los sistemas de monitoreo inalámbricos de bajo costo han adquirido gran relevancia actualmente. Esto gracias a los avances tecnológicos en modulación digital y a las necesidades de la industria en adquisición de datos en línea. Una red de sensores inalámbrica se perfila como una potente herramienta integral para la gestión de procesos. Permite la medición de variables relevantes en tiempo real para la toma de decisiones. Estas redes surgen de la interconexión de nodos autónomos. Se caracterizan por el bajo consumo de energía eléctrica por nodo, lo que permite implementarlas en zonas que cubren superficies extensas siendo demandadas en esta fecha por la industria minera y la agrícola.

El objetivo de esta memoria de título es el diseño y la implementación de una red de sensores inalámbrica. Está basada en la tecnología ZigBee y en el estándar IEEE 802.15.4. Apunta principalmente a la industria de la minería. Se requiere que los datos adquiridos por distintos sensores distribuidos en la mina se obtengan en tiempo real. A su vez que se concentren en la oficina de monitoreo. Estos datos son utilizados para tomar decisiones oportunamente. De esta forma se puede mejorar la producción, evitar accidentes, observar el comportamiento del terreno explotado, etc.

En el desarrollo del trabajo se realizaron pruebas de conexión y configuración. Tanto entre los nodos que constituyen la red, como entre los dispositivos ubicados en los mismos nodos. Metodológicamente las pruebas fueron efectuadas considerando las distintas partes de la red como bloques funcionales, facilitando de esta manera la detección de eventuales fallas de manera precisa.

Se concluye que las redes de sensores inalámbricas con topología enmallada presentan mayores ventajas frente a las de tipo árbol o estrella. Entre éstas destacan: un alto grado de robustez frente a interferencias; su flexibilidad ante la integración de nuevos nodos; su escalabilidad; y confiabilidad. El tipo de sensores disponibles en el mercado que pueden ser conectados a un nodo siguiendo el estándar Zigbee se ha incrementado. Por lo que es posible en la actualidad configurar estas redes en variados tipos de industrias, permitiendo sin grandes inversiones controlar los procesos productivos.