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Projecte llegit

Títol: Diseño e implementacion de un circuito de low-power wake-up radio para redes de sensores inalambricos


Estudiants que han llegit aquest projecte:


Director/a: MATEU MATEU, JORDI

Departament: TSC

Títol: Diseño e implementacion de un circuito de low-power wake-up radio para redes de sensores inalambricos

Data inici oferta: 27-04-2012     Data finalització oferta: 27-12-2012



Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS TELECOMUN
    GR ENG TELEMÀTICA
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
        Supervisor/a extern: Francisco Vazquez i Pavel Miskovsky
        Institució/Empresa: CTTC
        Titulació del Director/a: Enginyer en Telecomunicacions
 
Paraules clau:
wireless sensor networks
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
Uno de los parámetros más importantes en redes sensoriales inalámbricas (en inglés: WSN, Wireless Sensor Networks) es el consumo energético y el tiempo de vida útil de los nodos que constituyen la red. Un nodo típico de una red de sensores está compuesto básicamente de un micro-controlador de bajo consumo, conectado a un transceptor radio, varios sensores/actuadores y una batería. Cada uno de estos componentes consume un cierto novel de potencia dependiendo del modo de funcionamiento del nodo: transmisión o recepción de paquetes, escucha al medio (idle listening), o modo de bajo consumo (sleep).
Existen diferentes técnicas que permiten alargar la vida útil de los nodos de una red de sensores y minimizar los costes de mantenimiento asociados al cambio de baterías. Por un lado, se intenta reducir el consumo utilizando protocolos de acceso al medio (MAC) que emplean técnicas de duty-cycling o beaconing que optimizan el uso del transceptor radio, que es el componente con mayor gasto energético. Dichas técnicas se basan hacer conmutar el nodo de comunicaciones entre los modos activos (transmisión, recepción, o idle listening) y el modo de bajo consumo (sleep), de manera que el consumo promedio del nodo y de la red se reduce considerablemente. Por otro lado, se pueden utilizar tecnologías que aprovechan y almacenan diversos tipos de energía (solar, térmico, vibraciones, acústico, radio, etc.), o incluso utilizar baterías de mayor capacidad, con el consiguiente incremento de tamaño y peso.
El presente proyecto va en la dirección de las técnicas de duty-cycling: optimizar el uso del transceptor radio. Concretamente, se propone construir un circuito receptor pasivo (denominado passive low-power Wake-Up Radio) que permita recibir un paquete específico (comando de wake-up) para despertar a un nodo concreto funcionando en modo sleep.
En el proyecto está previsto realizar el ciclo completo de desarrollo, incluyendo el diseño y simulación mediante herramientas CAD (p.e., ADS), fabricación del prototipo y verificación experimental de prestaciones.

 
Overview (resum en anglès):
In this paper we have analyzed and experimentally evaluated the performance of energy saving techniques, namely the implementation of a wake-up circuit radio within the architecture of a sensor node. To determine the advantages and main limitations in terms of scope, consumption and implementation complexity, the work was performed using simulators and prototype printed circuit boards.


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