<secondary-title/> </titles> <doi/> <pages/> <volume/> <number/> <keywords> <keyword>sistemas en tiempo real</keyword> <keyword>radiocomunicaciones</keyword> <keyword>real-time systems</keyword> <keyword>radiocommunication</keyword> </keywords> <dates> <year>2016</year> <pub-dates> <date>2016</date> </pub-dates> </dates> <abstract>En los últimos años, las redes inalámbricas se están utilizando cada vez más en entornos industriales debido a sus ventajas respecto a redes cableadas: menor coste de instalación, soporte de movilidad, instalación en lugares donde los cables pueden ser problemáticos y mayor facilidad de reconfiguración. <br />Estas redes inalámbricas normalmente deben proporcionar comunicación en tiempo real para satisfacer los requerimientos de las aplicaciones. Podemos encontrar ejemplos de comunicación en tiempo real con redes inalámbricas para entornos industriales en el campo de la automatización industrial y en el control de procesos, donde redes inalámbricas de radiofrecuencia han sido utilizadas para posibilitar comunicación en tiempo real con un despliegue sencillo. Asimismo, la industria también está interesada en comunicaciones en tiempo real en entornos subterráneos, puesto que existen diversas actividades que se llevan a cabo en escenarios tales como túneles y minas, incluyendo operaciones de minería, vigilancia, intervención y rescate. Las redes inalámbricas malladas (Wireless Mesh Networks, WMNs) representan una solución prometedora para conseguir comunicaci ón en tiempo real en entornos inalámbricos, dado que proporcionan una red troncal inalámbrica formada por encaminadores (routers) que es utilizada por terminales móviles. Sin embargo, las WMNs también presentan algunos retos: la naturaleza multisalto de estas redes causa interferencias entre flujos e interferencias de un flujo consigo mismo, además de que la propagación inalámbrica sufre shadowing y propagación multicamino. El estándar IEEE 802.11 ha sido ampliamente utilizado en redes WMNs debido a su bajo coste y la operación en bandas frecuenciales sin licencia. El problema es que su protocolo de acceso al medio (Medium Access Control, MAC) no es determinista y que sus comunicaciones sufren los problemas del terminal oculto y expuesto. Esta tesis doctoral se centra en el soporte de comunicaciones en tiempo real en entornos tipo túnel utilizando redes WMNs. Con este objetivo, desarrollamos un protocolo MAC y de nivel de red denominado WIreless Chain networK Protocol (WICKPro) que funciona sobre IEEE 802.11. Más concretamente, en este trabajo diseñamos dos versiones de este protocolo para proporcionar soporte de tráfico de tiempo real firme (Firm Real-Time, FRT) y de tiempo real no estricto (Soft Real-Time, SRT): FRT-WICKPro y SRT-WICKPro. Asimismo, proponemos un algoritmo de hand-off conocido como Double-Threshold Hand-off (DoTHa) para el manejo de la movilidad en SRT-WICKPro WICKPro utiliza un esquema de paso de testigo para solventar las interferencias entre flujos y de un flujo consigo mismo, así como los problemas del terminal oculto y expuesto, dado que este esquema no permite que dos nodos transmitan al mismo tiempo. Esta solución es razonable para redes pequeñas donde el re uso espacial es imposible o limitado. Para tratar la naturaleza no determinista de IEEE 802.11, combinamos el esquema de paso de testigo con una planificación cíclica global. Como es habitual en planificación cíclica, el hiperperiodo es dividido en un conjunto de ciclos secundarios. FRT-WICKPro inicia el paso de testigo de forma síncrona para satisfacer estrictamente dichos ciclos secundarios, mientras que SRT-WICKPro implementa un paso de testigo asíncrono y permite sobrepasar los ciclos secundarios, por lo que desacopla los ciclos secundarios reales de los te_oricos. Finalmente, DoTHa lidia con el shadowing y la propagación multicamino. Para abordar el shadowing, DoTHa permite llevar a cabo el proceso de hand-off en la región conectada y en la región de transición de un enlace, mientras que la propagación multicamino es ignorada para el proceso de hand-off porque la potencia recibida es promediada. Nuestras propuestas fueron validadas en experimentos de laboratorio y de campo, así como en simulación. Como un estudio de caso, llevamos a cabo la teleoperación de un robot móvil en dos entornos confinados: los pasillos de un edificio y el túnel del Somport. El túnel del Somport es un antiguo túnel ferroviario fuera de servicio que conecta España y Francia por los Pirineos Centrales. Aunque los robots autónomos son cada vez más importantes, la tecnología no está suficientemente madura para manejar entornos con alto dinamismo como sistemas de fabricación reconfigurables, o para realizar decisiones de vida o muerte, por ejemplo después de un desastre con contaminación radiactiva. Las aplicaciones que pueden beneficiarse de la teleoperación de robots móviles incluyen la monitorización en tiempo real y el uso de maquinaria robotizada, por ejemplo camiones dumper y máquinas tuneladoras, que podrían ser operadas remotamente para evitar poner en peligro vidas humanas.</abstract> </record> </records> </xml>

Villarroel Salcedo, José Luis <secondary-title/> </titles> <doi/> <pages/> <volume/> <number/> <keywords> <keyword>sistemas en tiempo real</keyword> <keyword>radiocomunicaciones</keyword> <keyword>real-time systems</keyword> <keyword>radiocommunication</keyword> </keywords> <dates> <year>2016</year> <pub-dates> <date>2016</date> </pub-dates> </dates> <abstract>En los últimos años, las redes inalámbricas se están utilizando cada vez más en entornos industriales debido a sus ventajas respecto a redes cableadas: menor coste de instalación, soporte de movilidad, instalación en lugares donde los cables pueden ser problemáticos y mayor facilidad de reconfiguración. <br />Estas redes inalámbricas normalmente deben proporcionar comunicación en tiempo real para satisfacer los requerimientos de las aplicaciones. Podemos encontrar ejemplos de comunicación en tiempo real con redes inalámbricas para entornos industriales en el campo de la automatización industrial y en el control de procesos, donde redes inalámbricas de radiofrecuencia han sido utilizadas para posibilitar comunicación en tiempo real con un despliegue sencillo. Asimismo, la industria también está interesada en comunicaciones en tiempo real en entornos subterráneos, puesto que existen diversas actividades que se llevan a cabo en escenarios tales como túneles y minas, incluyendo operaciones de minería, vigilancia, intervención y rescate. Las redes inalámbricas malladas (Wireless Mesh Networks, WMNs) representan una solución prometedora para conseguir comunicaci ón en tiempo real en entornos inalámbricos, dado que proporcionan una red troncal inalámbrica formada por encaminadores (routers) que es utilizada por terminales móviles. Sin embargo, las WMNs también presentan algunos retos: la naturaleza multisalto de estas redes causa interferencias entre flujos e interferencias de un flujo consigo mismo, además de que la propagación inalámbrica sufre shadowing y propagación multicamino. El estándar IEEE 802.11 ha sido ampliamente utilizado en redes WMNs debido a su bajo coste y la operación en bandas frecuenciales sin licencia. El problema es que su protocolo de acceso al medio (Medium Access Control, MAC) no es determinista y que sus comunicaciones sufren los problemas del terminal oculto y expuesto. Esta tesis doctoral se centra en el soporte de comunicaciones en tiempo real en entornos tipo túnel utilizando redes WMNs. Con este objetivo, desarrollamos un protocolo MAC y de nivel de red denominado WIreless Chain networK Protocol (WICKPro) que funciona sobre IEEE 802.11. Más concretamente, en este trabajo diseñamos dos versiones de este protocolo para proporcionar soporte de tráfico de tiempo real firme (Firm Real-Time, FRT) y de tiempo real no estricto (Soft Real-Time, SRT): FRT-WICKPro y SRT-WICKPro. Asimismo, proponemos un algoritmo de hand-off conocido como Double-Threshold Hand-off (DoTHa) para el manejo de la movilidad en SRT-WICKPro WICKPro utiliza un esquema de paso de testigo para solventar las interferencias entre flujos y de un flujo consigo mismo, así como los problemas del terminal oculto y expuesto, dado que este esquema no permite que dos nodos transmitan al mismo tiempo. Esta solución es razonable para redes pequeñas donde el re uso espacial es imposible o limitado. Para tratar la naturaleza no determinista de IEEE 802.11, combinamos el esquema de paso de testigo con una planificación cíclica global. Como es habitual en planificación cíclica, el hiperperiodo es dividido en un conjunto de ciclos secundarios. FRT-WICKPro inicia el paso de testigo de forma síncrona para satisfacer estrictamente dichos ciclos secundarios, mientras que SRT-WICKPro implementa un paso de testigo asíncrono y permite sobrepasar los ciclos secundarios, por lo que desacopla los ciclos secundarios reales de los te_oricos. Finalmente, DoTHa lidia con el shadowing y la propagación multicamino. Para abordar el shadowing, DoTHa permite llevar a cabo el proceso de hand-off en la región conectada y en la región de transición de un enlace, mientras que la propagación multicamino es ignorada para el proceso de hand-off porque la potencia recibida es promediada. Nuestras propuestas fueron validadas en experimentos de laboratorio y de campo, así como en simulación. Como un estudio de caso, llevamos a cabo la teleoperación de un robot móvil en dos entornos confinados: los pasillos de un edificio y el túnel del Somport. El túnel del Somport es un antiguo túnel ferroviario fuera de servicio que conecta España y Francia por los Pirineos Centrales. Aunque los robots autónomos son cada vez más importantes, la tecnología no está suficientemente madura para manejar entornos con alto dinamismo como sistemas de fabricación reconfigurables, o para realizar decisiones de vida o muerte, por ejemplo después de un desastre con contaminación radiactiva. Las aplicaciones que pueden beneficiarse de la teleoperación de robots móviles incluyen la monitorización en tiempo real y el uso de maquinaria robotizada, por ejemplo camiones dumper y máquinas tuneladoras, que podrían ser operadas remotamente para evitar poner en peligro vidas humanas.</abstract> </record> </records> </xml>