Resumen de Organisation-based co-ordination of wireless sensor networks
María del Carmen Delgado Román
Esta tesis presenta el Coalition Oriented Sensing Algorithm (COSA) como un mecanismo de auto-organización para redes de sensores inalámbricos (WSN). El objetivo del algoritmo es extender la vida útil de la red, al mismo tiempo que la funcionalidad básica de la misma – la monitorización fiel del entorno– también es garantizada. La evaluación del funcionamiento del algoritmo se apoya en una plataforma de simulación novedosa, RepastSNS. La implementación de COSA y la preparación de la plataforma para el desarrollo de los experimentos dan lugar a una estructura software reutilizable. Esta estructura favorece la implementación de futuras ampliaciones del algoritmo, así como su exportación a otros entornos. El uso de las WSNs se ha popularizado en los últimos años. Sus particulares características han favorecido la aplicación de las mismas a múltiples áreas. No obstante, la gestión energética de las WSNs sigue siendo objeto de estudio para los investigadores, que tratan de aliviar las fuertes restricciones que estas presentan en cuanto a disponibilidad de energía se refiere. En esta línea, se han propuesto diversas técnicas para conservación de la energía. La restricción energética es especialmente acusada cuando las WSNs se despliegan en entornos que no permiten la conexión de los nodos a la red ni la recarga de sus baterías. Este es el tipo de entorno considerado para la evaluación de COSA. El caso de uso estudiado considera una WSN desplegada a lo largo de un río navegable con el objetivo de monitorizar el estado del agua y detectar la presencia de polución en ella. La definición de COSA se inspira en el paradigma de los Sistemas Multiagente (MAS) mediante la identificación de los nodos de la WSN con agentes del MAS. COSA define un algoritmo para formación de coaliciones basado en diálogos por parejas de agentes (nodos). El algoritmo está completamente embebido en el comportamiento del agente. Los agentes que implementan COSA se comunican con sus vecinos para intercambiar información sobre su percepción del entorno y su estado. Como resultado de esta comunicación local, los agentes eligen su rol en la organización y establecen relaciones leader-follower. La definición de este tipo de relaciones se basa en dos funciones relacionales y un protocolo de negociación que establece las normas de coordinación. Los agentes se juntan en grupos para compensar la calidad de los datos recogidos y el consumo de energía asociado. Esta habilidad permite adaptar el consumo energético de la red a cambios en el entorno, al mismo tiempo que se satisfacen los objetivos de muestreo en cuanto a calidad de la información enviada al sink se refiere. Los resultados experimentales obtenidos apoyan las hipótesis preliminares en cuanto al comportamiento de COSA. A partir de estos resultados también se pone de manifiesto la relación existente entre la coordinación local y las ganancias obtenidas por el uso de COSA.
