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Interoperabilidad en redes de sensores para monitorización submarina: Estandares de comunicación y sincronismo: OGC PUCK, IEEE Std. 1451 Smart Sensors, IEEE Std. 1588 Precision Time Protocol
Río Fernandez, Joaquín del
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica; Universitat Politècnica de Catalunya. SARTI - Centre de Desenvolupament Tecnològic de Sistemes d'Adquisició Remota i Tractament de la Informació
Los observatorios submarinos cableados representan un recurso tecnológico excepcional que puede suponer un salto cualitativo tanto en la investigación de las ciencias marinas como en la oceanografía operacional y el estudio del cambio climático. La instrumentación oceanográfica presenta a día de hoy un problema de interoperabilidad debido a la diversidad de protocolos utilizados en los equipos de medida. Para asegurar la calidad y fiabilidad en el sistema de instrumentación se deben definir procedimientos y normativas a seguir durante la realización de las medidas, lo que implica el uso de diferentes estándares, que como en la mayoría de sistemas de medida distribuidos requieren una sincronización. Dos son las líneas de actuación en el trabajo de tesis: El estudio y desarrollo de nuevos estándares o la ampliación de los ya existentes, que permitan asegurar la interoperabilidad a diferentes niveles, y la evaluación e implementación de estándares de sincronización para redes cableadas aplicados a los sistemas de monitorización submarina. Se han estudiado y evaluado diferentes propuestas como el protocolo PUCK, el Sensor Interface Descriptor (SID) o la norma para integrar sensores inteligentes IEEE Std 1451, y se han realizado aportaciones para la mejora y evolución de dichos estándares. Se ha propuesto una arquitectura software-hardware basada en los protocolos antes mencionados y en SWE (Sensor Web Enable) para el nivel de aplicación, que minimiza el problema de interoperabilidad causado por la variedad de protocolos utilizados por los fabricantes de instrumentación oceanográfica. PUCK es un protocolo de comandos simple, que no tiene como objetivo realizar una estandarización de los protocolos de los instrumentos, sino complementarlos con un conjunto de comandos para automatizar una serie de funciones básicas como la detección, reconocimiento y descarga de información acerca del instrumento. Las aportaciones del trabajo de tesis sobre PUCK se han centrado en la estandarización del formato a utilizar como payload mediante el uso de SensorML, SID y TEDS, la creación de procedimientos para la detección de conexión y desconexión de un instrumento en un observatorio, el uso de SID como herramienta para declarar de manera estándar los comandos y procedimientos a seguir para comunicar con el instrumento, la ampliación de PUCK para su uso en instrumentos con comunicación Ethernet bajo redes IP y el uso de ZeroConf como estándar para el descubrimiento de un nuevo instrumento dentro de la red Ethernet. Estas propuestas las recoge el documento PUCK Specification Draft version 1.4 OGC 09-127 presentado como candidato a estándar al OGC. Se ha participado en la redacción del IEEE Std. P1451.2 2011, susceptible de ser utilizado en nuevos instrumentos de medida y minimizar así la cantidad de protocolos existentes. Para demostrar la viabilidad del uso de dicho estándar para la exportación de datos oceanográficos nivel de aplicación, se han realizado dos implementaciones de un servidor http 1451 mediante lenguaje JAVA y LabVIEW. El trabajo de tesis demuestra la viabilidad del uso del IEEE Std.1588 PTP sobre la sincronización de redes de sensores en observatorios submarinos cableados mediante desarrollos basados en microprocesadores IM3220 y LM3S9B96 y su evaluación en un entorno real como es el observatorio submarino OBSEA, particularizando en proveer de sincronismo a un sismómetro mediante el diseño de un emulador GPS submarino sincronizado mediante PTP.
Peer Reviewed
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria electrònica::Instrumentació i mesura::Sensors i actuadors
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telemàtica i xarxes d'ordinadors::Protocols de comunicació
Sensor networks
Computer network protocols
Oceanographic instruments
Real-time data processing
Interoperabilidad
redes de sensores
observatorios submarinos
Protocols de xarxes d'ordinadors
Temps real (Informàtica)
Oceanografia -- Instruments
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Book
Editorial Academica Española
         

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