Resumen: Actualmente existe un gran interés por el desarrollo de aplicaciones industriales utilizando redes inalámbricas, principalmente por el aumento de la flexibilidad del sistema y la disminución de los costos de implementación. Sin embargo, los retrasos y el jitter que introduce la red de comunicaciones en las aplicaciones de control, han dado lugar a que en algunos casos no se obtenga una buena correspondencia entre los resultados experimentales y los objetivos de control propuestos, esto como consecuencia del uso de modelos imprecisos para analizar y diseñar estos sistemas, métodos de validación poco elaborados y plataformas que no soportan los modelos empleados. En este trabajo se presenta un procedimiento de diseño que permite encontrar un modo de funcionamiento óptimo del sistema, que garantiza el cumplimiento de los plazos de tiempo de las aplicaciones, y minimiza el consumo de potencia y los retrasos. Copyright © 2010 CEA.Palabras Clave: Sistemas de tiempo real, Redes de sensores y actuadores inalámbricas, Sistemas embebidos, Monitorización y control en tiempo real.
INTRODUCCIÓNComo consecuencia del incremento en el tamaño y la complejidad de las aplicaciones de monitorización, diagnóstico y control, la mayoría de estas actividades han sido distribuidas entre diferentes nodos que se integran a través de redes de comunicaciones, bien sea porque la naturaleza del sistema así lo requiere, o porque de esta forma es posible aumentar la potencialidad del sistema a unos costos relativamente menores que los presentados por soluciones centralizadas. Adicionalmente se facilitan las actividades de diagnóstico, mantenimiento y trazabilidad en los procesos.En el caso de aplicaciones de control, denominados sistemas de control en red (Networked Control Systems -NCS), los lazos de control se cierran a través de una red de comunicaciones, cuyo desempeño afecta los retrasos y el jitter presentes desde el instante en que se realiza la medición hasta que se actúa sobre el sistema. Esto ha generado que en algunos casos no se obtenga una buena correspondencia entre los resultados experimentales y los objetivos de control propuestos, lo cual es consecuencia del uso de modelos imprecisos para analizar y diseñar estos sistemas, métodos de validación poco elaborados y plataformas que no soportan los modelos empleados. El uso de redes inalámbricas en estas aplicaciones ha dado origen al término redes de sensores y actuadores inalámbricas (Wireless Sensor and Actuators Networks -WSAN), con lo cual se contribuye a aumentar la flexibilidad de estas aplicaciones, además su impacto en la reducción de costos de implementación es significativo. Actualmente se realizan diversos trabajos relacionados con el análisis del desempeño de estos sistemas, la compensación de los retrasos, y el análisis y diseño de sistemas de cómputo para su adecuado funcionamiento.Los parámetros más relevantes en el diseño de WSAN son el tiempo de vida, la escalabilidad, el tiempo de respuesta, la sincronización de los nodos, la protección de la información,...