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plataforma modular reconfigurableplataforma modular reconfigurable
para redes de sensores inalámbricaspara redes de sensores inalámbricas
Marzo 2008
Madridce
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Universidad Politécnica de MadridUniversidad Politécnica de Madrid
Centro de Electrónica Industrial (CEI)
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Marzo 2008
Retos de las redes de sensores
Autonomía Intervención humana
Bajo consumo
Robustez
Procesamiento Aplicación
uC
FPGA
DSP…
…o todo
Comunicación Baja tasa de datos
Redes ad-hoc
Topologías variadas
Alimentación Baterías
Harvesting - scavenging (escudriñar la energía)
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Marzo 2008
Nuestra plataforma: Cookies
Plataforma modular
Procesamiento: uC + FPGA
Procesamiento de señales de sensores
Control de las comunicaciones
Comunicación: Bluetooth, ZigBee
Alimentación: Baterías, USB
Sensado
Aceleración, temperatura, humedad, luz, IR.
Sensores con interfaz analógico y digital
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Marzo 2008
Nuestra plataforma: Cookies
Plataformas hardware para redes de sensores inalámbricasFlexible, adaptable, capas intercambiables
modular elementos intercambiables procesamiento en HWprocesamiento en HW
comunicación inalámbricacomunicación inalámbrica diversidad de sensores
Rápido rediseñoRápido rediseño
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Marzo 2008
Las capas
Procesamiento
Potencia de cálculo
Reconfigurabilidad
uC : Analog Devices, núcleo 8051
FPGA: Xilinx Spartan 3 (basada en RAM), 200k puertas
Próxima verión, ultra-bajo consumo
Texas Instruments MSP430FG439 uC
Actel IGLOO FPGA (basada en Flash), 125k puertas
4 cm
6 cm
Memoria de configuración
uC
JTAG
UART
FPGA
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Marzo 2008
Las capas
Alimentación
Versión 1
Tensiones reguladas(1.2V, 2.5V, 3.3V)
Alimentación externa: 5V
Versión 2
USB (para alimentar y programar)
Baterías AAA (2 ó 4)
Alimentación externa
Menor consumo
Configurable
V.1
V.2
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Marzo 2008
Las capas
Comunicación
Versión 1
Bluetooh
Comunicación serie con el uC
Comandos AT
Picoredes de hasta 7 nodos
Scatternets para más nodos
Versión 2
ZigBee
Comunicación serie con el uC
Comandos At
Teóricamente hasta ~65000 nodos
Topologías mesh, cluster tree, star
ZigBee
Bluetooth
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Marzo 2008
Sensado
Versión1
Acelerómetro
Temperatura
1-Wire
Periodo
I2C
Versión 2
Temperatura, Humedad
Pseudo-I2C
Luz digital
Luz analógico
IR
Versión 3
Galga extensiométrica
(puente, amplificación, filtrado)
Temperatura, humedad
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Marzo 2008
Sistema Cookie
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Marzo 2008
Aplicaciones
Trazado de mercancías hortofrutícolas (ETSI Agrónomos)
Medida de deformación de muros en función de la temperatura y la humedad (Instituto Eduardo Torroja, CSIC)
T, H
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Marzo 2008
Aplicaciones
MTP (Métodos y Tecnología de Procesos)
Metodología de despliegue para redes de sensores inalámbricas
Adaptación de actuadores existentes en el mercado a las redes de
sensores
Cruz Roja colombiana
Gestión de catástrofes humanitarias (salud)
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Marzo 2008
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