1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Coahuila
4. Instituto Tecnológico de La Laguna
5. Doctorado
6. Doctorado en Ciencias en Ingeniería Eléctrica

Title:	Plataforma de simulación 3D y prototipos de nodos para monitoreo ambiental con WSN en Torreón: Implementación, eficiencia y problemáticas
Authors:	Galicia Reyes, Jorge Ivan
Issue Date:	2022-09-30
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de La Laguna
Description:	Trabajar con Redes Inalámbricas de Sensores (RIS) en zonas urbanas es una tarea complicada de realizar, en donde diversos factores se deben tomar en cuenta, debido a la naturaleza propia del entorno. Es aquí, en donde herramientas analíticas como los simuladores juegan un papel importante para el éxito de las redes. El objetivo de este trabajo de tesis es desarrollar y generar un entorno virtual 3D para el simulado de RIS que sea confiable, escalable, modular y robusto, para que permita dar certidumbre durante el diseño de redes. Además, para el éxito de proyectos futuros es primordial la construcción adecuada de prototipos de nodos sensores y la realización de pruebas con diferentes tipos con estos. Se presenta el desarrollo de un entorno 3D de la ciudad de Torreón, Coahuila, México, haciendo uso del simulador de eventos discretos OMNeT++ e INET framework. La cama de simulación 3D comprende una sección de 1 km2 de objetos físicos como edificaciones y vegetación, el mapa de la Comarca Lagunera y datos de elevación de la Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Se obtuvo una coincidencia del 92% y 95%, en dos casos comparativos entre RIS desplegadas y simuladas con la cama de simulación 3D bajo el estándar IEEE 802.15.4 en distancias de 25, 50 y 100 m (Caso 1) y al modo propietario de Texas Instruments Legacy Long Range (LRM) a 90, 135 y 200 m (Caso 2). Mientras que el RSSI muestra un comportamiento acorde a lo esperado, debilitándose a mayores distancias para ambos casos. En cuanto al rango de transmisión de los prototipos de nodos, se observó una comunicación casi perfecta a distancias menores de 135 m y aun fiables hasta 200 m con el modo LRM, mientras que con el estándar IEEE 802.15.4 se tienen comunicaciones confiables a distancias menores a 50 m y máximas de 100 m con dificultades, esto si los nodos se alimentan con una fuente de energía estable y se usan antenas externas de 2 dBi de ganancia. Se detectó el efecto negativo que tiene el ruido de fondo o interferencias en la eficiencia de una red, esto gracias a medir el ruido en 8 canales dentro de las bandas de uso libre en México, dividir los canales en frecuencias con alto y bajo ruido y comparar la eficiencia de la red expresadas en paquetes recibidos para esos canales. La cama de simulación 3D es una herramienta confiable para simular redes con diferentes niveles de complejidad y escala, la cual facilita tener referencias visuales y permite entender el comportamiento de las RIS que se busquen diseñar. El desarrollo de esta herramienta de simulación junto a los datos arrojados por las pruebas realizadas con los prototipos de nodos sirven de apoyo y dan las bases para un proyecto extensivo, con el objetivo de monitorear la calidad de aire en la región con RIS confiables.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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