Procedimiento de diseño para minimizar el consumo de potencia y los retrasos en WSAN

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...

Full description

Autores:
Martínez Castro, Diego
Balbastre, Patricia
Blanes Noguera, Juan Francisco
Simó Ten, José Enrique
Crespo, Alfons
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2010
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/12105
Acceso en línea:
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Palabra clave:
Redes de sensores inalámbricos
Wireless sensor networks
Sistemas de tiempo real
Redes de sensores y actuadores inalámbricas
Sistemas embebidos
Monitorización y control en tiempo real
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openAccess
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Derechos Reservados - Universitat Politècnica de València, 2010
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description 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
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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 retrasosapplication/pdf16 páginasspaUniversitat Politecnica de ValenciaRevista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. 7 (3), (julio 2010); p.p. 95-1101103957Martínez Castro, D., Balbastre, P., Blanes, F., Simoy, J., Crespo, A. (2010). Procedimiento de diseño para minimizar el consumo de potencia y los retrasos en WSAN. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. 7(3), 95-110. http://red.uao.edu.co//handle/10614/12105Revista Iberoamericana de Automática e Informática IndustrialAstrom K. and Wittenmark B.: Computer Control Systems. Theory and design. Prentice Hall, 1997Audsley N., Burns A., Richardson M., Tindell K., and Wellings A.J.: “Applying New Scheduling Theory to Static Priority Pre-emptive Scheduling”. Software Engineering Journal, September 1993Bonivento A., Sangiovanni-Vincentelli A., Graziosi F., Santucci F.: “SERAN: A Semi Random Protocol Solution for Clustered Wireless Sensor Networks”, Proc. of MASS 2005. 2005Branicky M., Phillips M., and Zhang W.: “Scheduling and feedback codesign for networked control systems”. In Proceedings of IEEE Conference on Decision and Control, Las Vegas, USA. 2002.Cena I G., Bertolotti A C., C. Zunino V.: “Industrial Applications of IEEE 802.11e WLANs”. IEEE International Workshop on Factory Communication Systems, 21-23 May 2008Dormido S., Sánchez J., Kofman E.: “Muestreo, control y comunicación basados en eventos. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. Vol. 5. No. 1, pp. 5-26, 2008Gregory C W., Octavian B., Linda B.: “Asymptotic Behavior of Networked Control Systems”. Submitted to Control Applications Conference, International Conference on Control Applications. Hawaii, USA. August 22-21, 1999Hristu-Varsakelis D., Levine W. S. (Eds.): “Handbook of Networked and Embedded Control Systems”. Páginas: 677-720. Birkhäuser 2005Huang D., Nguang S. K.: “State Feedback Control of Uncertain Networked Control Systems With Random Time Delays”. IEEE Transactions on Automatic Control. Vol. 53, pp. 829-834. April 2008Koubâa A., Cunha A., Alves M.: “A Time Division Beacon Scheduling Mechanism for IEEE 802.15.4/Zigbee Cluster-Tree Wireless Sensor Networks”. Real-Time Systems, 2007. ECRTS '07. 19th Euromicro Conference on IEEE Computer Society 2007Lennvall T., Svensson S., Hekland F.: “A Comparison of WirelessHART and Zigbee for Industrial Applications”. IEEE International Workshop on Factory Communication Systems, 21-23 May 2008Martínez D., Blanes F., Simo J., Crespo A.: “Evaluación del Comportamiento Temporal de Sistemas Distribuidos de Control Sobre IEEE 802.15.4 y CAN”. 21st Symposium on Integrated Circuits and Systems Design – Workshop on Sensor Networks and Applications. Gramado, Brasil. Septiembre de 2008Meshkova E., Riihijarvi J., Oldewurtel F., Jardak Ch. and Mahonen P.: “Service-Oriented Design Methodology for Wireless Sensor Networks: A View through Case Studies”. IEEE International Conference on Sensor Networks, Ubiquitous, and Trustworthy Computing. 2008.Pantazis, N.A.; Vergados, D.D.: “A survey on power control issues in wireless sensor networks”. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 4th Quarter 2007. vol 9, No. 4Prasad V., Yan T., Jayachandran P., Li Z., Son S., Stankovic J., Hansson J. and Abdelzaher T.: “ANDES: an ANalysis-based DEsign tool for wireless Sensor networks”. 28th IEEE International Real-Time Systems Symposium, IEEE Computer Society. 2007Saewong S. and Rajkumar R.: “Practical Voltage-Scaling for Fixed-Priority RT-Systems”. Proceedings of the 9th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium (RTAS’03) 2003 IEEETabbara, M., Nesic, D.; Teel, A.R.: “Stability of Wireless and Wireline Networked Control Systems”. Automatic Control. IEEE Transactions on Automatic Control. Vol. 52, pp. 1615-1630. September 2007.Varma A., Debes E., Kozintsev I. and Jacob B.: “Instruction-Level Power Dissipation in the Intel XScale Embedded Microprocessor”. Proceedings of the SPIE, 17th Annual Symposium on Electronic Imaging Science & Technology. Vol. 5683, pp. 1-8. 2005Walsh G.C., Ye H., and Bushnell L.: “Stability analysis of networked control systems”. IEEE Transactions on Control Systems Technology. Vol. 10, no.5, pp.438-446, 2002Wireless HART: http://www.hartcomm2.org/hart_protocol/wireless_hart/wirelesshart_datasheet.pdfXiong J., Lam, J.: “Stabilization of Networked Control Systems With a Logic ZOH”. IEEE Transactions on Automatic Control. Vol. 54, pp. 358-363. 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