Un software malagueño para una detección sin cables

La combinación de recientes avances tecnológicos en electrónica, nanotecnología, comunicaciones inalámbricas, computación, redes y robótica, ha hecho posible el desarrollo de las Redes Inalámbricas de Sensores (RIS). Estos sistemas constituyen una nueva forma de computación distribuida donde nodos sensores desplegados en un entorno capturan información acerca de un determinado fenómeno y se comunican entre sí de forma inalámbrica con objeto de enviar dicha información a una o varias estaciones base. Estas redes son muy flexibles, ya que no necesitan una infraestructura preexistente, es decir, son ad-hoc.Cuando, además de los nodos sensores, se despliegan también nodos actores capaces de reaccionar ante la información recogida por los sensores y actuar sobre el fenómeno, se obtienen las denominadas Redes Inalámbricas de Sensores y Actores (RISA). Éste es el tipo de sistemas para las que el grupo Ingeniería del Software de la Universidad de Málaga desarrollará programaciones específicas, ya que esta tarea resulta propensa a errores, puesto que conlleva la programación de los nodos de forma individual, utilizando aspectos de bajo nivel e interactuando con el hardware y la red.Para facilitar el trabajo del programador, los expertos de la UMA diseñarán y desarrollarán soportes software o middleware (una base sobre la que desarrollar programas) que posibiliten la utilización de modelos de programación de alto nivel. "En lugar de centrarnos en una arquitectura concreta y única, nos planteamos el diseño de tres diferentes. Estos modelos de programación se comportarán como modelos abstractos, independientes de la tecnología concreta de los recursos de red, con el objeto de hacer que el programador de aplicaciones pueda centrarse en el problema a resolver sin tener que abordar aspectos de bajo nivel, que serán gestionados por el middleware», explica el responsable del proyecto, Bartolomé Rubio.Para poder validar el proyecto y mostrar sus posibilidades reales, los investigadores probarán los modelos abstractos, el middleware y protocolos realizando tres aplicaciones: una de monitorización medioambiental, otra para la monitorización y control de edificios (aire acondicionado, fuego, robo, salud estructural, etc.) y una tercera de seguimiento del tráfico.«La validación tratará de medir el carácter general y la aplicabilidad de la propuesta, la calidad del producto final que permite construir, en cuanto a eficiencia, adaptabilidad o fiabilidad y la calidad de la metodología propuesta, es decir, la facilidad de desarrollo, capacidad de evolución y mantenimiento del sistema o las posibilidades de reutilización», aclara Rubio.Requisitos del sistemaPara implementar las aplicaciones, los investigadores de la UMA tendrán en cuenta varios condicionantes. En concreto, serán aplicaciones capaces de funcionar con recursos restringidos, es decir, los componentes software a desplegar deberán ser «ligeros».Asimismo, al tratarse de redes ad-hoc, la topología será muy dinámica debido a los fallos de comunicación, fallos de nodos o a la posible movilidad de algunos dispositivos.Por otra parte, las aplicaciones estarán más bien enfocadas a qué datos son los deseados, en lugar de qué nodos concretos los proporcionan. «Los usuarios estarán más interesados en cuestiones como qué área tiene una temperatura superior a 30º o cuál es la temperatura media en el cuadrante sureste, en lugar de cuál es la temperatura en el nodo número 57», matiza Rubio.También en el proceso de recogida de la información, se deberá evitar la toma de datos redundantes proporcionada por nodos cercanos. Este mecanismo conlleva un considerable ahorro de energía y recursos. Esto implica mecanismos de coordinación tanto para las interacciones entre sensores y actores como para las interacciones entre actores.Por último, dependiendo de la aplicación puede ser necesaria una respuesta rápida por parte de los actores a los datos procedentes de los sensores. Además, esos datos deben ser todavía válidos y coherentes al tiempo de actuar. Por tanto, el aspecto del tiempo real es muy importante en las RISA.