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IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED DE SENSORES
INALÁMBRICA PARA LA MONITORIZACIÓN
DE EXPLOTACIONES VITIVINÍCOLAS
AUTOR:
TUTOR:
COTUTOR:
TITULACION:
FECHA:

Bruno Rodríguez Ledesma
Dr. D. Francisco Javier del Pino Suárez
Dr. D. Sunil Lalchand Khenchandani
Ingeniero Técnico de Telecomunicación
especialidad en Sistemas de Telecomunicación
Julio 2013
ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
INTRODUCCIÓN

¿POR QUÉ EL SECTOR VITIVINÍCOLA?

 Conocimiento del sector
 Detección de un problema
 Búsqueda de solución tecnológica
 Posibilidades de crecimiento y desarrollo
INTRODUCCIÓN
RED DE SENSORES INALÁMBRICA
(WSN: Wireless Sensor Networks)

Motivos de elección:

 Económicos

 Portabilidad
 Geográficos
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS

Características:
 Limitación en la mecanización de las tareas vitícolas

 La media de superficie por parcela es de 0,24 Ha
 Bodegas de capital privado y carácter familiar
(Según D.O. Tacoronte-Acentejo)
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
CAPACIDAD (L)
Hasta 10.000

Nº BODEGAS
9

Entre 10.000 y 50.000

23

Entre 50.000 y 100.000

6

Más de 100.000

7

Bodegas según su capacidad de producción inscritas en la D.O. Tacoronte-Acentejo (2012)

Características:
 Todas son pequeñas y medianas bodegas
 La actividad de la bodega constituye una segunda o tercera
actividad del propietario

 Interés creciente en mejorar las acciones en las distintas fases
del proceso de producción vitivinícola
(Según D.O. Tacoronte-Acentejo)
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
El proceso de producción:

SALA DE ELABORACIÓN

BODEGA DE BOTELLAS

BODEGA DE BARRICAS
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
Instalación de una pequeña/mediana bodega:

SALA DE ELABORACIÓN

BODEGA DE BARRICAS

BODEGA DE BOTELLAS
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
Instalación de una pequeña/mediana bodega:
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS

Parámetros que intervienen en la producción:
 Temperatura
 Humedad
 Cantidad de Luz
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS

Mejoras tecnológicas para mejorar la producción:
 Red de sensores inalámbrica para controlar los procesos
de elaboración y conservación del vino
 Seguimiento de la información a través de una interfaz web
MARCO TECNOLÓGICO
O

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
MARCO TECNOLÓGICO
O

Kit de desarrollo SquidBee:

Compuesto de:

 Gateway

 Arduino UNO

 3 nodos

 Arduino XBee Digimesh

“Open Mote”

 Sensores de temperatura,

humedad y luminosidad
MARCO TECNOLÓGICO
O
Tecnología ZigBee:

Características de radio
Potencia (mW) / Velocidad (Kbps)

1mW

10mW

100mW

28 Kbps

23 m

54 m

154 m

250 Kbps

13 m

29 m

66 m

Distancias de trasmisión
MARCO TECNOLÓGICO
O
Tecnología ZigBee:

Características principales:
 Bajo consumo
 Topología de red en mallas
 Facilidad de integración
MARCO TECNOLÓGICO
O
Tecnología ZigBee:

Aplicaciones de ZigBee
MARCO TECNOLÓGICO
O
Tecnología Arduino+ZigBee:

Ventajas:
 Simple sistema de red

 Flexibilidad de ampliación
 Fiabilidad
MARCO TECNOLÓGICO
O
Propagación de la señal:
Para una buena comunicación:
 Sensibilidad del receptor
 Potencia de salida
 Frecuencia de señal
 Medio de propagación de la señal

¡¡QUIZÁS SE PUEDA OMITIR ESTA DIAPO!!
ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
Arduino UNO:

Microcontrolador
Voltaje de funcionamiento
Alimentación (recomendada)
Voltaje máximo de entrada (no recomendado)
Pines digitales I/O
Pines de entrada analógica
Corriente DC por I/O Pin
Corriente DC para el pin 3.3V
Memoria Flash
SRAM
EEPROM
Velocidad de reloj

ATmega328
5V
7-12V
20V
14 (de los cuales 6 dan salida PWM)
6
40mA
50mA
32Kb (ATmega328) 0.5Kb usados por
bootloader
2Kb (ATmega328)
1Kb (ATmega328)
16 MHz

Características técnicas Arduino UNO
COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
Arduino XBee Shield:

JUMPERS

Velocidad de transmisión máxima
Frecuencia de señal
Potencia de transmisión
Número de canales
Conectividad (interior / exterior)
Antena
Topología de red

250 kbps
2,5 Ghz
1 mW (0dbm)
16
30m / 100m
Chip, / U.FL
Punto a punto, estrella

Características técnicas XBee™ s1 802.15.4 de Digi
COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
Sensor de temperatura MCP9700A:

 Rango de temperaturas: -40ºC hasta 125ºC
 3 pines: Vin, GND y Vout
 Vout proporcional al Celsio:

0 es 0V y 1024 son 5V; cada 10mV es 1ºC
 Muy económico
COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
Sensor de humedad 808H5V5:

 Vout proporcional a HR del entorno
 Alta precisión
 Bajo precio
COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
Sensor de luz LDR A9050 :

 R inversamente proporcional
a intensidad de luz
 Oscuridad => 0
100% de luz (por una lámpara UV) => 950

(%) = (100/950) * analogRead ()
ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Pruebas y resultados:

 Pruebas para determinar distancias entre nodos
 Pruebas de conexión
 Pruebas de transmisión entre nodos.
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Pruebas para determinar distancias entre nodos:

 Pruebas en interior (puertas abiertas)
Potencia mínima entre 1.4·10-8 mW y 4.4·10-9 mW.
Pérdidas a partir de los 25 metros

 Pruebas en interior (puertas cerradas)
Potencia mínima entre 3.41·10-10 mW y 7.30·10-11 mW.

Pérdidas mayores a partir de los 25 metros

 Pruebas en outdoor
La potencia entre 1.60·10-7 mW y 1.26·10-7 mW
Pérdidas a partir de los 36 metros
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Pruebas para determinar distancias entre nodos:

Conclusiones:
 + Distancia; - Paquetes recibidos
 Comportamientos diferentes según localización
 Irregularidades en la comunicación inalámbrica
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Pruebas de conexión:

Distancia

Conexión

6 metros

Ok

16 metros

Ok

24 metros

Ok

32 metros

Al 2º intento se conecta correctamente

36 metros

No conecta

Estado conexiones en función de la distancia entre nodos
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Pruebas de trasmisión de información entre nodos:
 Transmisión entre varios nodos Digimesh
Distancia máxima entre los nodos: 20 metros aprox.

Disposición de medidas indoor con nodo coordinador X
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Pruebas de trasmisión de información entre nodos:
 Paquetes perdidos según el voltaje recibido
Características del Arduino:
Input voltage (recomendado) → 7V – 12V
- Input voltage (límites) → 6V – 20V
Voltaje

Paquetes recibidos

Paquetes perdidos

20 V

100%

0%

15 V

100%

0%

12 V

100%

0%

10 V

100%

0%

9V

100%

0%

8V

100%

0%

…….

…….

…….

4.0 V (0.06A)

100%

0%

3.8 V (0.06A)

100%

0%

3.7 V (0.01A)

0%

100%

3.6 V (0.01A)

0%

100%

Paquetes recibidos vs perdidos en función de la alimentación

Adaptador de 220V a 5V 1Amp
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Programación de los nodos SquidBee :
 Programa para Arduino que lee los datos del sensor desde el puerto serie

¿ESQUEMA CÓDIGO?:

Paquetes recibidos vs perdidos en función de la alimentación
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
Puesta en escena de la red de sensores:
ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

Winebee
Funcionalidades:


Recogida de datos



Presentación de datos



Añadir nuevos nodos
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN
Script de recogida de datos:
 Python 2.7
#@X|NUM_DATO|data0-VALOR0|data1-VALOR1|data2-VALOR2#



X: Identificador del nodo



NUM_DATO: Número de dato enviado



VALOR0: Luminosidad



VALOR1: Humedad



VALOR2: Temperatura

http://winebee.aquicomo.com/?node=X&lum=VALOR0&hum=VALOR1&temp=VALOR2
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN
Base de datos:

Cuenta con 2 tablas:


 SQLite

Nodos



Datos

Definición de tablas (Django):
...
class Data (models.Model):
id = models.AutoField(primary_key=True)
node = models.ForeignKey(Node, verbose_name=_(u'Node'), null=False, blank=False)
temperature = models.DecimalField(_(u'Temperature'), max_digits=4, decimal_places=2,
null=False, blank=False)
humidity = models.IntegerField(_(u'Humidity'),max_length=4,null=False, blank=False)
luminosity = models.IntegerField(_(u'Luminosity'),max_length=4,null=False, blank=False)
date = models.DateTimeField(_(u'Date'), default=datetime.now, null=False, blank=False)
def __unicode__(self):
return u'%s' % (self.id)
...
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN
Aplicación web:
 Frontend
librería de HTML5 y Javascript

http://winebee.aquicomo.com
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN
Aplicación web:

http://winebee.aquicomo.com/admin

 Backend
Parte administrativa



Alta nuevos nodos



Modificar / Eliminar



Alta usuarios



Consulta de datos
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN
Aplicación web:
 Backend
Ficheros importantes:


Settings.py



Urls.py



Models.py



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ESTRUCTURA DEL PROYECTO

BLOQUE I

INTRODUCCIÓN
LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS
MARCO TECNOLÓGICO

BLOQUE II

COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES
IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN

BLOQUE III

CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
PRESUPUESTO
CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
Objetivos alcanzados:


Necesidades del sector vitivinícola en Canarias



Estudio del funcionamiento Arduino y Zigbee



Implementación de una WSN



Desarrollo software recogida y lectura de datos vía web
CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
Conclusiones y líneas futuras:


Mejora en los resultados de la producción: calidad/rentabilidad



Solución al alcance del pequeño/mediano bodeguero



Continuación de la línea de investigación


Ampliación de nodos / sensores

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

Introducción de actuadores

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Implementación de una red de sensores inalámbrica para la monitorización de explotaciones vitivinícolas

  • 1. IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED DE SENSORES INALÁMBRICA PARA LA MONITORIZACIÓN DE EXPLOTACIONES VITIVINÍCOLAS AUTOR: TUTOR: COTUTOR: TITULACION: FECHA: Bruno Rodríguez Ledesma Dr. D. Francisco Javier del Pino Suárez Dr. D. Sunil Lalchand Khenchandani Ingeniero Técnico de Telecomunicación especialidad en Sistemas de Telecomunicación Julio 2013
  • 2. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 3. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 4. INTRODUCCIÓN ¿POR QUÉ EL SECTOR VITIVINÍCOLA?  Conocimiento del sector  Detección de un problema  Búsqueda de solución tecnológica  Posibilidades de crecimiento y desarrollo
  • 5. INTRODUCCIÓN RED DE SENSORES INALÁMBRICA (WSN: Wireless Sensor Networks) Motivos de elección:  Económicos  Portabilidad  Geográficos
  • 7. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 8. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS Características:  Limitación en la mecanización de las tareas vitícolas  La media de superficie por parcela es de 0,24 Ha  Bodegas de capital privado y carácter familiar (Según D.O. Tacoronte-Acentejo)
  • 9. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS CAPACIDAD (L) Hasta 10.000 Nº BODEGAS 9 Entre 10.000 y 50.000 23 Entre 50.000 y 100.000 6 Más de 100.000 7 Bodegas según su capacidad de producción inscritas en la D.O. Tacoronte-Acentejo (2012) Características:  Todas son pequeñas y medianas bodegas  La actividad de la bodega constituye una segunda o tercera actividad del propietario  Interés creciente en mejorar las acciones en las distintas fases del proceso de producción vitivinícola (Según D.O. Tacoronte-Acentejo)
  • 10. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS El proceso de producción: SALA DE ELABORACIÓN BODEGA DE BOTELLAS BODEGA DE BARRICAS
  • 11. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS Instalación de una pequeña/mediana bodega: SALA DE ELABORACIÓN BODEGA DE BARRICAS BODEGA DE BOTELLAS
  • 12. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS Instalación de una pequeña/mediana bodega:
  • 13. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS Parámetros que intervienen en la producción:  Temperatura  Humedad  Cantidad de Luz
  • 14. LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS Mejoras tecnológicas para mejorar la producción:  Red de sensores inalámbrica para controlar los procesos de elaboración y conservación del vino  Seguimiento de la información a través de una interfaz web
  • 15. MARCO TECNOLÓGICO O BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 16. MARCO TECNOLÓGICO O Kit de desarrollo SquidBee: Compuesto de:  Gateway  Arduino UNO  3 nodos  Arduino XBee Digimesh “Open Mote”  Sensores de temperatura, humedad y luminosidad
  • 17. MARCO TECNOLÓGICO O Tecnología ZigBee: Características de radio Potencia (mW) / Velocidad (Kbps) 1mW 10mW 100mW 28 Kbps 23 m 54 m 154 m 250 Kbps 13 m 29 m 66 m Distancias de trasmisión
  • 18. MARCO TECNOLÓGICO O Tecnología ZigBee: Características principales:  Bajo consumo  Topología de red en mallas  Facilidad de integración
  • 20. MARCO TECNOLÓGICO O Tecnología Arduino+ZigBee: Ventajas:  Simple sistema de red  Flexibilidad de ampliación  Fiabilidad
  • 21. MARCO TECNOLÓGICO O Propagación de la señal: Para una buena comunicación:  Sensibilidad del receptor  Potencia de salida  Frecuencia de señal  Medio de propagación de la señal ¡¡QUIZÁS SE PUEDA OMITIR ESTA DIAPO!!
  • 22. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 23. COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES Arduino UNO: Microcontrolador Voltaje de funcionamiento Alimentación (recomendada) Voltaje máximo de entrada (no recomendado) Pines digitales I/O Pines de entrada analógica Corriente DC por I/O Pin Corriente DC para el pin 3.3V Memoria Flash SRAM EEPROM Velocidad de reloj ATmega328 5V 7-12V 20V 14 (de los cuales 6 dan salida PWM) 6 40mA 50mA 32Kb (ATmega328) 0.5Kb usados por bootloader 2Kb (ATmega328) 1Kb (ATmega328) 16 MHz Características técnicas Arduino UNO
  • 24. COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES Arduino XBee Shield: JUMPERS Velocidad de transmisión máxima Frecuencia de señal Potencia de transmisión Número de canales Conectividad (interior / exterior) Antena Topología de red 250 kbps 2,5 Ghz 1 mW (0dbm) 16 30m / 100m Chip, / U.FL Punto a punto, estrella Características técnicas XBee™ s1 802.15.4 de Digi
  • 25. COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES Sensor de temperatura MCP9700A:  Rango de temperaturas: -40ºC hasta 125ºC  3 pines: Vin, GND y Vout  Vout proporcional al Celsio: 0 es 0V y 1024 son 5V; cada 10mV es 1ºC  Muy económico
  • 26. COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES Sensor de humedad 808H5V5:  Vout proporcional a HR del entorno  Alta precisión  Bajo precio
  • 27. COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES Sensor de luz LDR A9050 :  R inversamente proporcional a intensidad de luz  Oscuridad => 0 100% de luz (por una lámpara UV) => 950 (%) = (100/950) * analogRead ()
  • 28. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 29. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Pruebas y resultados:  Pruebas para determinar distancias entre nodos  Pruebas de conexión  Pruebas de transmisión entre nodos.
  • 30. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Pruebas para determinar distancias entre nodos:  Pruebas en interior (puertas abiertas) Potencia mínima entre 1.4·10-8 mW y 4.4·10-9 mW. Pérdidas a partir de los 25 metros  Pruebas en interior (puertas cerradas) Potencia mínima entre 3.41·10-10 mW y 7.30·10-11 mW. Pérdidas mayores a partir de los 25 metros  Pruebas en outdoor La potencia entre 1.60·10-7 mW y 1.26·10-7 mW Pérdidas a partir de los 36 metros
  • 31. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Pruebas para determinar distancias entre nodos: Conclusiones:  + Distancia; - Paquetes recibidos  Comportamientos diferentes según localización  Irregularidades en la comunicación inalámbrica
  • 32. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Pruebas de conexión: Distancia Conexión 6 metros Ok 16 metros Ok 24 metros Ok 32 metros Al 2º intento se conecta correctamente 36 metros No conecta Estado conexiones en función de la distancia entre nodos
  • 33. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Pruebas de trasmisión de información entre nodos:  Transmisión entre varios nodos Digimesh Distancia máxima entre los nodos: 20 metros aprox. Disposición de medidas indoor con nodo coordinador X
  • 34. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Pruebas de trasmisión de información entre nodos:  Paquetes perdidos según el voltaje recibido Características del Arduino: Input voltage (recomendado) → 7V – 12V - Input voltage (límites) → 6V – 20V Voltaje Paquetes recibidos Paquetes perdidos 20 V 100% 0% 15 V 100% 0% 12 V 100% 0% 10 V 100% 0% 9V 100% 0% 8V 100% 0% ……. ……. ……. 4.0 V (0.06A) 100% 0% 3.8 V (0.06A) 100% 0% 3.7 V (0.01A) 0% 100% 3.6 V (0.01A) 0% 100% Paquetes recibidos vs perdidos en función de la alimentación Adaptador de 220V a 5V 1Amp
  • 35. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Programación de los nodos SquidBee :  Programa para Arduino que lee los datos del sensor desde el puerto serie ¿ESQUEMA CÓDIGO?: Paquetes recibidos vs perdidos en función de la alimentación
  • 36. IMPLEMENTACIÓN DE LA RED Puesta en escena de la red de sensores:
  • 37. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 38. SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Winebee Funcionalidades:  Recogida de datos  Presentación de datos  Añadir nuevos nodos
  • 39. SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Script de recogida de datos:  Python 2.7 #@X|NUM_DATO|data0-VALOR0|data1-VALOR1|data2-VALOR2#  X: Identificador del nodo  NUM_DATO: Número de dato enviado  VALOR0: Luminosidad  VALOR1: Humedad  VALOR2: Temperatura http://winebee.aquicomo.com/?node=X&lum=VALOR0&hum=VALOR1&temp=VALOR2
  • 40. SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Base de datos: Cuenta con 2 tablas:   SQLite Nodos  Datos Definición de tablas (Django): ... class Data (models.Model): id = models.AutoField(primary_key=True) node = models.ForeignKey(Node, verbose_name=_(u'Node'), null=False, blank=False) temperature = models.DecimalField(_(u'Temperature'), max_digits=4, decimal_places=2, null=False, blank=False) humidity = models.IntegerField(_(u'Humidity'),max_length=4,null=False, blank=False) luminosity = models.IntegerField(_(u'Luminosity'),max_length=4,null=False, blank=False) date = models.DateTimeField(_(u'Date'), default=datetime.now, null=False, blank=False) def __unicode__(self): return u'%s' % (self.id) ...
  • 41. SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Aplicación web:  Frontend librería de HTML5 y Javascript http://winebee.aquicomo.com
  • 42. SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Aplicación web: http://winebee.aquicomo.com/admin  Backend Parte administrativa  Alta nuevos nodos  Modificar / Eliminar  Alta usuarios  Consulta de datos
  • 43. SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN Aplicación web:  Backend Ficheros importantes:  Settings.py  Urls.py  Models.py  Views.py  Templates  Index.html  Showdata.html
  • 44. ESTRUCTURA DEL PROYECTO BLOQUE I INTRODUCCIÓN LA PRODUCCIÓN VITIVINÍCOLA EN CANARIAS MARCO TECNOLÓGICO BLOQUE II COMPONENTES DE LA RED DE SENSORES IMPLEMENTACIÓN DE LA RED SOFTWARE DE MONITORIZACIÓN BLOQUE III CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS PRESUPUESTO
  • 45. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS Objetivos alcanzados:  Necesidades del sector vitivinícola en Canarias  Estudio del funcionamiento Arduino y Zigbee  Implementación de una WSN  Desarrollo software recogida y lectura de datos vía web
  • 46. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS Conclusiones y líneas futuras:  Mejora en los resultados de la producción: calidad/rentabilidad  Solución al alcance del pequeño/mediano bodeguero  Continuación de la línea de investigación  Ampliación de nodos / sensores  Independencia del gateway (Ethernet / Wifi)  Introducción de actuadores