Tiempo de respuesta e información intrínseca de calidad como criterios para la selección de sensores de bajo costo para su uso en estaciones meteorológicas móviles
Autores: Chodorek, Agnieszka; Chodorek, Robert Ryszard; Sitek, Pawe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Tiempo de respuesta e información intrínseca de calidad como criterios para la selección de sensores de bajo costo para su uso en estaciones meteorológicas móviles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de gestión de ciudades inteligentes
Factores climáticos
Sensores de bajo costo
Calibración de sensores
Selección de sensores
Tiempo de respuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de gestión de ciudades inteligentes utilizan información sobre el entorno, incluidos los valores actuales de los factores climáticos. La especificidad de los sitios urbanos requiere una alta densidad de puntos de medición del clima, lo que obliga al uso de sensores de bajo costo. Un problema típico de los dispositivos que utilizan sensores de bajo costo es la falta de legalización de los sensores y la consecuente inexactitud e incertidumbre de la medición, que se puede intentar resolver mediante la calibración adicional del sensor. En este documento, proponemos un enfoque diferente para este problema, es decir, la selección de sensores en dos etapas, realizada en base tanto a la literatura (preselección) como a experimentos (selección real). Hemos formulado los criterios de selección del sensor para las necesidades de las fuentes de información meteorológica: el principal, que es el tiempo de respuesta rápido de un sensor en un subsistema ciberfísico y dos menores, que se basan en las dimensiones de calidad de información intrínseca relacionadas con la información de medición. Estos criterios fueron probados utilizando un conjunto de doce sensores meteorológicos de diferentes fabricantes. Los resultados muestran que la selección de sensores en dos etapas nos permite elegir el conjunto de sensores meteorológicos menos consumidores de energía (debido al criterio principal) y más precisos (debido a los criterios menores), y puede reemplazar algunos métodos de selección de sensores reportados en la literatura. Sin embargo, el método propuesto es más versátil y puede utilizarse para seleccionar cualquier sensor con un tiempo de respuesta comparable a los sensores eléctricos, y para la aplicación de sensores de bajo costo que no están relacionados con estaciones meteorológicas.
Descripción
Los sistemas de gestión de ciudades inteligentes utilizan información sobre el entorno, incluidos los valores actuales de los factores climáticos. La especificidad de los sitios urbanos requiere una alta densidad de puntos de medición del clima, lo que obliga al uso de sensores de bajo costo. Un problema típico de los dispositivos que utilizan sensores de bajo costo es la falta de legalización de los sensores y la consecuente inexactitud e incertidumbre de la medición, que se puede intentar resolver mediante la calibración adicional del sensor. En este documento, proponemos un enfoque diferente para este problema, es decir, la selección de sensores en dos etapas, realizada en base tanto a la literatura (preselección) como a experimentos (selección real). Hemos formulado los criterios de selección del sensor para las necesidades de las fuentes de información meteorológica: el principal, que es el tiempo de respuesta rápido de un sensor en un subsistema ciberfísico y dos menores, que se basan en las dimensiones de calidad de información intrínseca relacionadas con la información de medición. Estos criterios fueron probados utilizando un conjunto de doce sensores meteorológicos de diferentes fabricantes. Los resultados muestran que la selección de sensores en dos etapas nos permite elegir el conjunto de sensores meteorológicos menos consumidores de energía (debido al criterio principal) y más precisos (debido a los criterios menores), y puede reemplazar algunos métodos de selección de sensores reportados en la literatura. Sin embargo, el método propuesto es más versátil y puede utilizarse para seleccionar cualquier sensor con un tiempo de respuesta comparable a los sensores eléctricos, y para la aplicación de sensores de bajo costo que no están relacionados con estaciones meteorológicas.