Para el env´ıo de E/S de los puertos digitales se realiza la lectura de estado, simulando la entrada de variables en la BL4S150. Para hacer llegar la informaci´on obtenida a la estaci´on base, cada vez que ocurre un cambio en las entradas del m´odulo sensor, se realiza la lectura de las 12 entradas digitales (ver apendice A.2) mediante evento secuencial, para posteriormente ser enviadas las variables de estado a la estaci´on base.
34 CAP´ITULO 5. ARQUITECTURA E IMPLEMENTACI ´ON
Figura 5.3: Secuencia del modo de transmisi´on.
5.5.
Estaci´on base
Componentes para adquisici´on de datos
La comunicaci´on entre el radio Xbee nodoCoordinadory el servidor se realiza mediante PySerial [70]. Una vez recibida la informaci´on, esta es procesada por la API python-XBee 2.1.0 (ver ap´endiceA.3); con esta API se puede enviar y recibir informaci´on de la red. La sintaxis de la informaci´on en la shell [71] de Python se muestra en la Tabla 5.2.
Recepci´on de informaci´on
La estructura de la informaci´on recibida depender´a del par´ametro API [46]. Por ejemplo, en la Tabla5.2, parte de la informaci´on recibida a trav´es de laf rameen
5.5. ESTACI ´ON BASE 35 ##−−−NODO1
{’ s t a t u s ’ : ’\x00 ’ , ’ s o u r c e a d d r ’ : ’ I\x16 ’ , ’ s o u r c e a d d r l o n g ’ : ’\x00\x13\xa2\x00@\xa5\x84\x91 ’ , ’ f r a m e i d ’ : ’A ’ , ’command ’ :
’TP ’ , ’ pa r a meter ’ : ’\x00\x1d ’ , ’ i d ’ : ’ r e m o t e a t r e s p o n s e ’} {’ p r o f i l e ’ : ’\xc1\x05 ’ , ’ s o u r c e a d d r ’ : ’ I\x16 ’ , ’ d e s t e n d p o i n t ’ : ’\xe8 ’ , ’ r f d a t a ’ : ’ 1 1 1 1 1 1 1 11 111 ’ , ’ s o u r c e e n d p o i n t ’ : ’\xe8 ’ , ’ o p t i o n s ’ : ’\x01 ’ , ’ s o u r c e a d d r l o n g ’ : ’\x00\x13\xa2\x00@\xa5\x84\x91 ’ , ’ c l u s t e r ’ : ’\x00\x11 ’ , ’ i d ’ : ’ r x e x p l i c i t ’} ##−−−NODO2 {’ s t a t u s ’ : ’\x00 ’ , ’ s o u r c e a d d r ’ : ’ %\xb0 ’ , ’ s o u r c e a d d r l o n g ’ : ’\x00\x13\xa2\x00@\xa9 ˆ\x06 ’ , ’ f r a m e i d ’ : ’A ’ , ’ command ’ :
’DB ’ , ’ pa r a meter ’ : ’# ’ , ’ i d ’ : ’ r e m o t e a t r e s p o n s e ’} {’ p r o f i l e ’ : ’\xc1\x05 ’ , ’ s o u r c e a d d r ’ : ’ I\x16 ’ , ’ d e s t e n d p o i n t ’ : ’\xe8 ’ , ’ r f d a t a ’ : ’ 1 0 1 1 1 0 1 11 111 ’ , ’ s o u r c e e n d p o i n t ’ : ’\xe8 ’ , ’ o p t i o n s ’ : ’\x01 ’ , ’ s o u r c e a d d r l o n g ’ : ’\x00\x13\xa2\x00@\xa9 ˆ\x06 ’ , ’ c l u s t e r ’ : ’\x00\x11 ’ , ’ i d ’ : ’ r x e x p l i c i t ’}
Tabla 5.2: Visualizaci´on de la informaci´on recibida en shell de Python. la API ZigBee_Transmit_Request de los dos nodos sensores remotos, es el ID de API 0x10, cuya respuesta de los nodos remotos se identificada como status. En ella se solicita la informaci´on de temperatura T P en nodo 1 y RSSI7
DB en el nodo 2. El valor de T P, parameter: \x00\x1d se expresa en c´odigo hexadecimal, mientras que DB parameter:\#, se expresa en forma de car´acter.
El par´ametroprof ile en ambos nodos corresponde a la llegada de informaci´on de las variables de estado en los nodos remotos, el\xc1\x05 corresponde al grupo cluster, rf_data muestra la informaci´on del valor de la variables de entrada en el m´odulo remoto y source_addr_long la direcci´on del nodo de donde proviene la informaci´on.
Env´ıo de informaci´on
Para solicitar informaci´on de estado o de mando a los nodos remotos, se env´ıa la solicitud mediante comando AT en conjunto con la direcci´on SH+SL de m´odulo remoto, mediante la API python-XBee 2.1.0 (Ver Ap´endice-A.3) La programaci´on
7
36 CAP´ITULO 5. ARQUITECTURA E IMPLEMENTACI ´ON
de tiempo de solicitudes de informaci´on de los nodos remotos se realiza por medio
deapscheduler [72], asignando el tiempo de solicitud a cada petici´on.
Componentes interfaz de usuario
En la interfaz de usuario se visualiza la informaci´on en tiempo real, mediante una interfaz Web donde se aprecia de forma gr´afica el estado de las variables en los nodos remotos (ver Ap´endice-C.1).
Flujo de informaci´on en la estaci´on base
El diagrama a bloque de la Figura5.4se muestra la secuencia del procesamien- to de la informaci´on en la estaci´on base. Esta llega de los nodos sensores remotos al coordinador y ´este se comunica a trav´es de la interfaz RS-232 (Pyserial) la in- formaci´on es procesada por la APIP ython−Xbee. En esta act´ua Apscheduler, el cual es el encargado de programar las solicitudes de estado de los nodos remotos mediante comandos AT en API. Esta informaci´on de estado en conjunto con la informaci´on de eventos recibida de los nodos remotos, es enviada a la base de datos (PHP/MySQL). Una vez almacenada en la base de datos, ´esta es procesada (Codeignaiter, Jquery, plugins) para ser presentada en la interfaz de visualizaci´on web, de forma c´ıclica. Cada vez que un dato pasa de la interfaz RS-232 a la base de datos ´este es actualizado para ser presentado casi en tiempo real con un m´ınimo retardo de tiempo de 150 milisegundos.
Cap´ıtulo 6
Pruebas y conclusiones
En este cap´ıtulo se describe el comportamiento de la WSNs, con base en las pruebas de simulaci´on realizadas. Tomando como par´ametro la distancia entre nodos, analizando la transferencia de informaci´on de estatus y transferencia de informaci´on en las entradas digitales y anal´ogicas de los nodos sensores remotos a la estaci´on base. Se concluye con una propuesta de continuidad de este trabajo.
6.1.
Pruebas de funcionalidad
La funcionalidad del sistema en la transferencia de informaci´on depende de la conexi´on inal´ambrica de la red, por ello es necesario asegurar que se pueda garan- tizar una conexi´on estable y una transmisi´on fiable de datos, a trav´es de la WSN, mientras el sistema en conjunto sea capaz de realizar una transmisi´on de informa- ci´on a una tasa de transferencia razonable y con p´erdida m´ınima de informaci´on. Para ello, con base en los conceptos de dise˜no realizados en la Secci´on5.1 sobre las l´ıneas el´ectricas de alta tensi´on, habr´a que realizar pruebas de enlaces basados en la distancia y ubicaci´on de los nodos sensores. Estas pruebas deber´an de garantizar una transferencia de informaci´on e intensidad de se˜nal ´optima.
6.1.1.
Distancia entre nodos e intensidad de la se˜nal
De acuerdo al an´alisis descrito en el Secci´on 5.1, para garantizar la comunica- ci´on inal´ambrica entre nodos. Las pruebas de comunicaci´on del enlace en distancia se realizan de dos formas: a trav´es de l´ınea de vista y sin l´ınea de vista de enlace entre los nodos sensores.
38 CAP´ITULO 6. PRUEBAS Y CONCLUSIONES