La detección inalámbrica vista por dentro

Las unidades de control electrónico (ECU) de los automóviles son cada vez más numerosas y complejas. La complejidad y el peso de sus arneses de cables asociados para la transmisión de datos y alimentación a todos los componentes sensores y actuadores también son cada vez mayores. Las WSN podrían ser la solución.


Sin embargo, los diseñadores deben garantizar el mismo nivel de fiabilidad, latencia y velocidad de transferencia de datos al transmitir datos de sensores en tiempo real. Hacerlo dentro del entorno altamente dinámico de los vehículos y con una energía disponible limitada no es tarea fácil. Los científicos desarrollaron una plataforma experimental y descripciones matemáticas de estos comportamientos con ayuda de la financiación de la Unión Europea para el proyecto «Intra-vehicular wireless sensor networks» (IVWSN). Las utilizaron para medir y analizar las características de los canales de la capa física con distintas ubicaciones de sensores dentro de una WSN intravehicular.


Después de seleccionar la tecnología de radiofrecuencia inalámbrica de banda ultraancha (UWB), los científicos buscaron resolver las carencias de los conocimientos actuales. La mayoría de las campañas de mediciones de canales de UWB se han realizado en aplicaciones no vehiculares o centradas en el compartimento de los pasajeros o el maletero en las pruebas en vehículos. Además, ninguna de ellas había abordado el desvanecimiento a pequeña escala, los cambios provocados por pequeñas variaciones de las posiciones del transmisor o el receptor con cambios mínimos en su entorno.


IVWSN desarrolló un modelo de capa física en el que se tenía en cuenta el desvanecimiento a pequeña y gran escala. Este último se debe a cambios apreciables en la posición del transmisor o el receptor y/o en el entorno que los rodea. El modelo detallado de canales se aplicó a un canal UWB debajo del chasis y dentro del compartimento del motor. Así los científicos pudieron investigar por primera vez las características del desvanecimiento a pequeña escala y el efecto del movimiento del vehículo sobre los parámetros a pequeña y gran escala.


Para la capa de control de acceso media, los científicos desarrollaron un nuevo algoritmo de planificación para proporcionar el máximo nivel de adaptabilidad. Sirve para acomodar variaciones en el tiempo de transmisión, las retransmisiones debidas a pérdidas de paquetes y mensajes adicionales. Además, lo hace a la vez que satisface los requisitos del periodo de generación de paquetes, el retardo en la transmisión, la fiabilidad y las necesidades energéticas. La programación se optimizó tanto para los casos en los que hay una sola ECU cono los casos en que hay varias.


IVWSN ha avanzado de forma importante el conocimiento de los comportamientos de las WSN intravehiculares. La implantación de las WSB dará lugar a reducciones importantes de costes, complejidad y peso de las ECU vehiculares y brindará mejores prestaciones.