Monitoreo de condiciones de higiene y seguridad del ambiente en entornos industriales usando redes de sensores inalámbricos

Abstract

Resumen: Las redes de sensores inalámbricos han atraído mucha atención en los últimos años debido a la integración de tecnología inalámbrica, computación y tecnología de sensores. Estas redes consisten en una serie de nodos equipados con capacidades de procesamiento, comunicación y sensado. Utilizan protocolos especiales de radio para transmitir datos en un modo multisalto de operación. En este trabajo se propone utilizar una red de sensores para el monitoreo de las condiciones ambientales de Higiene y Seguridad en entornos industriales. Concretamente se monitorean Temperatura, Humedad, Ruido y Luminosidad. Se propone esta recolección de datos para dar soporte a la inspección anual de un auditor externo, por lo que no se considera esta recolección como crítica dado que no controlan ningún dispositivo. En primera instancia se aborda el problema utilizando una red de sensores con módulos que utilizan el protocolo 802.15 los cuales transmiten a un nodo maestro que sirve como gateway para enviar la información a un servidor que la almacena. La recolección de datos se realiza a través de una plataforma arduino como interface entre el módulo inalámbrico y los sensores. Esta primera propuesta es contrastada con un enfoque de Internet de las Cosas (IoT) utilizando módulos Arduino con WiFi embebido, denominados Wido, que permiten la comunicación de datos directamente al servidor de almacenaje. El trabajo comprende la caracterización del problema, elección del hardware, diseño de la red y la realización de pruebas para evaluar el funcionamiento de ambos enfoques.

Abstract: Wireless sensor networks have attracted much attention in recent years due to the integration of wireless technology, computing and sensor technology. These networks consist of series of nodes equipped with processing, communication and sensing capabilities. They use special radio protocols for transmitting data in a multi-hop mode. In this paper we propose using a sensor network for monitoring environmental conditions of hygiene and safety in industrial environments. Specifically, temperature, humidity, noise and luminosity are monitored. This data collection is proposed to support, for example, the annual inspection of an external auditor and it is not critical because they do not control any device. The first is to use a sensor network with modules that use the 802.15 protocol which transmit to a master node that works as a gateway to send information to a server that stores it. Data collection is done through an Arduino platform as an interface between the wireless module and sensors. This first proposal is contrasted with an Internet of Things (IoT) approach using Arduino with embedded WiFi modules, called Wido, which allow communication of data directly to the storage server. This work includes problem characterization, hardware selection, network design and testing to evaluate the performance of both approaches.