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Aspectos seleccionados del consumo de energía de la transmisión de datos de sensores en sistemas empotrados distribuidos de múltiples microcontroladores

Autores: Szymczyk, Magdalena; Augustyniak, Piotr

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Aspectos seleccionados del consumo de energía de la transmisión de datos de sensores en sistemas empotrados distribuidos de múltiples microcontroladores


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Dispositivos de red inalámbrica
Consumo de energía
Transmisión de datos del sensor
Bluetooth Low Energy Mesh Long Range
Ahorro de energía
Preprocesamiento de datos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 40

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los dispositivos de red inalámbrica son actualmente un tema candente en la investigación relacionada con la salud humana, los sistemas de control, las casas inteligentes y el Internet de las cosas (IoT). En la sombra de la pandemia de coronavirus, han ganado aún más atención. Esta tecnología de detección distribuida remota y sin contacto ha permitido el monitoreo de signos vitales en tiempo real. Muchos de los dispositivos funcionan con batería, por lo que la gestión adecuada de la energía disponible es crucial para alargar el tiempo de operación autónoma sin afectar el peso, tamaño, requisitos de mantenimiento y aceptación del usuario. En este documento, discutimos los aspectos del consumo de energía de la transmisión de datos de sensores utilizando la tecnología de Malla de Baja Energía Bluetooth de Largo Alcance (BLE-M-LR). Los documentos en el campo del ahorro de energía en redes inalámbricas no abordan directamente el problema de la dependencia de la energía necesaria para la transmisión en el tipo y grado de preprocesamiento de datos, que es la novedad y singularidad de este trabajo. Construimos y estudiamos un sistema prototipo diseñado para funcionar como un nodo de detección multimodal en una aplicación compuesta de IoT dirigida a la vida asistida. Para analizar múltiples aspectos relacionados con la energía, lo probamos en varios modos de operación y transmisión de datos: continuo, periódico y basado en eventos. También implementamos y probamos dos procedimientos alternativos de procesamiento en el lado del sensor: reducción determinista del flujo de datos y reconocimiento basado en redes neuronales y etiquetado de los estados. Nuestros resultados revelan que la operación basada en eventos o periódica permite al nodo operar durante años, y el procesamiento en el lado del sensor puede degradar la economía de energía más de lo que se beneficia de los ahorros realizados en la transmisión de datos concisos.

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