⭐⭐⭐⭐⭐ Tiny os on Sensor Networks

1. Sensor Networks vasanza

2. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza • Presentar el modelo de diseño y programación de TinyOS, incluido el soporte para la concurrencia y la composición flexible. • Evaluar TinyOS en términos de su rendimiento, pequeño tamaño, peso ligero concurrencia, flexibilidad y soporte para bajo consumo de alimentación. • Mostrar la experiencia de usar TinyOS a través de tres aplicaciones: • Vigilancia del medio ambiente. • Tracking de objetos. • Procesador de consultas. • Mostrar un proyecto de ESPOL módulos de comunicación que usan TinyOS. Objetivos de la Presentación

3. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Redes de Sensores • Hardware pequeño • Flexible • Bajo consumo de energía • Bajo costo • Fácil interacción o comunicación con otros sensores, actuadores. Actualmente: Sistemas Single-Chip que integran una baja potencia CPU y la memoria, radio o comunicación óptico. • Red de minicomputadores o nodos. • Provistos de sensores. • Colaboran en una tarea común. • Pueden tener un Gateway.

4. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza ¿Que es TinyOS?

5. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza ¿Que es TinyOS?

6. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza ¿Por qué TinyOS? • Recursos Limitados: • Bajo costo y bajo consumo de energía. • Un procesador 1-MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) con arquitectura RISC (Reduced instruction set computing ) y decenas de Kilobytes de almacenamiento. • Reactive Concurrency: • Muestreo de sensores • Procesamiento de datos local • Datos de enrutamiento para otros nodos • Tareas de procesamiento distribuido (estadística agregación o reconocimiento de operaciones). • Respuestas en tiempo real. • Flexibilidad: • La variación en el hardware y las aplicaciones. • OS independiente de la frontera entre hardware y software. • Baja potencia: • Funcionamiento continuo. • Gestión de energía y ciclo de trabajo.

7. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Características • Concurrencia orientada a eventos, basados en interfaces de fase dividida. • Eventos asíncronos y tareas de cómputo. • Modelo de programación basado en componentes, NESC (dialecto del C). • No es un sistema operativo tradicional. • Marco de programación para sistemas embebidos. • Conjunto de componentes que permiten la construcción de un sistema operativo en una aplicación específica. • Una aplicación típica es alrededor de 15K en tamaño, de las cuales el sistema operativo base es de aproximadamente 400 bytes.

8. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Características • Conjunto de componentes, cada uno de los cuales es independiente entidad computacional: • Comandos.- petición a un componente para llevar a cabo algún servicio. Ej.: lectura de sensores. • Eventos.- Indica la finalización de ese servicio. Pueden ser asíncronos por interrupciones de hardware. • Tareas.- comandos y controladores de eventos pueden enviar una tarea, una función ejecutada por el planificador TinyOS en un momento posterior. Representan concurrencia interna dentro de un componente. Abstrae los recursos de hardware como componentes. 1.- Comando getData (). 2.- El sensor hará que la señal más tarde, DataReady () evento cuando se da la interrupción de hardware. Actualmente se incluye: redes de un solo salto, enrutamiento, administración de energía, temporizadores, y el almacenamiento no volátil.

9. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Características

12. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Modelo de componente • Modelo de programación proporcionado por el idioma NESC. • Encapsulan un conjunto específico de servicios mediante interfaces. • Conjunto de componentes de sistemas reutilizables con un programador de tareas. • Interfaces proporcionadas aparecen arriba el componente TimerM e interfaces utilizadas están por debajo. • Flechas hacia abajo representan los comandos y las flechas ascendentes representan eventos.

13. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Modelo de componente • Un componente tiene dos clases de interfaces: las que ofrece y los que utiliza. Para interactuar directamente con otros componentes. • Un componente puede proporcionar o utilizar el mismo tipo de interfaz varias veces.

14. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Modelo de componente • Módulos: proporcionan código y extensiones para llamar e implementar comandos y eventos. Declara variables de estado privada y buffers de datos. • Configuraciones: usados para conectar otros componentes, conectar interfaces proporcionadas por otros componentes.

15. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Modelo de componente • Un componente puede invocar una interfaz sin referirse explícitamente a su aplicación, permitiendo realizar interposición mediante la introducción de un nuevo componente que utiliza y proporciona la misma interfaz. • Las interfaces pueden ser cableados en múltiples ocasiones.

16. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Modelo de componente • Código Sincrónico (SC): código que sólo es accesible desde tareas. • Código asíncrono (AC): código que es accesible desde al menos una interrupción manejador.

17. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Recursos limitados • El tamaño y la estructura de las aplicaciones TinyOS. • El compilador debe reducir el tamaño del código a través de la optimización.

18. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza • Ciclos de CPU, tanto de trabajo como de cruce de frontera para la gestión de eventos de reloj. Optimización reduce el recuento de ciclo total en un 38%. Recursos limitados

19. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Aplicaciones

20. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Aplicaciones Monitoreo del hábitat en Great Duck Island *Autonomía 7-9 meses. *Sensores: - Luz. - Temperatura. - Humedad relativa. - Presión. - Infrarroja. *Internet conexión vía satélite. * Muestre cada 68 s. * 35 uA en estado de bajo consumo, en comparación con 18 a 20 mA * 1,2 millones de lecturas en 4 meses.

21. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Aplicaciones Tracking de objetos *Detectar. *Localizar. * Seguimiento. * Sensor de campo magnético. * servicios distribuidos: - Enrutamiento. - Intercambio de datos. - Tiempo de sincronización. - Localización. - Gestión de energía. - Filtrado de sensor.

22. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Aplicaciones Terremoto y tsunami de Japón, 11 de marzo de 2011.

23. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Aplicaciones

24. c1 S4 S5 S1 S3 S2 S7 S8 S6 TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza

25. Estación en tierra Ethernet / GSM SERVIDOR GPRS / WIFI Red Mesh de Boyas Sensor en mar. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza

26. MAR BOYA BOYA BOYA BOYA Estación en tierra TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza

27. BEAGLEBONE INDC12o24VDC BORNERAS OUT Digital 0-5Vdc R E G U L A D O R RS232 SOCALO BEAGLEBONE SOCALO BEAGLEBONE BORNERAS IN Analógicas 0-5Vdc Ethernet XBEE GSM TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza

28. DATALOGGER Ethernet Sensores Salidas Digitales SENSORES MÓDULO UNIDADES Acelerómetro + Giroscopio(AG) Mpu-6050 Grad, Grad/Seg [i2c] Temperatura del Agua (STA) DS18B20 ºC [1-Wire] Humedad y Temperatura del Aire (SHTA) DHT11 0-100% (Humedad Relativa) y ºC [Digital-DHTlib] Velocidad del Viento (SV) HYXC-FSV m/s [Analógico 0-5VDC] Luz (SL) TSL2561 Watts/(m^2 x Hora) [i2c] Brújula Magnética Cmps03 Grad [i2c] TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza

29. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza

35. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza . Comparativa en mediciones de Temperatura Aire y Humedad Relativa Aire entre ENKI e INAMHI ENKI INAMHI Hora Temperatura Aire[°C] Humedad Relativa Aire[%] Temper atura Aire[°C] Humedad Relativa Aire[%] 13:00 26 62 26,75 66,5 14:00 27 60 27,8 62 15:00 28 58 28,4 62,3 16:00 28 62 28,1 64 17:00 26 61 27,3 63,6 18:00 26,75 66 27,5 67,5 19:00 26,75 68 27 70,2 20:00 26 69 26,5 72 21:00 26 66 25,6 72

36. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza . Comparativa en mediciones de Temperatura Aire y Humedad Relativa Aire entre ENKI e INAMHI

37. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza . Comparativa en mediciones de Temperatura Aire y Humedad Relativa Aire entre ENKI e INAMHI Variable Física Porcentaje Error Temperatura Aire 9 % Humedad Relativa Aire 12 % ENKI INAMHI Temperatura Aire[°C] Humedad Relativa Aire[%] Temperatura Aire[°C] Humedad Relativa Aire[%] 26,722 63,555 27,216 66,677

39. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks vasanza Referencias • Philip Levis, Sam Madden, Joseph Polastre, Robert Szewczyk, Kamin Whitehouse, Alec Woo, David Gay, Jason Hill, Matt Welsh, Eric Brewer and David Culler. TinyOS: An Operating System for Sensor Networks. http://users.eecs.northwestern.edu/~peters/references/TinyOSSpringer05.pdf • Digi International Inc. Xbee-PRO 900HP. http://www.digi.com/products/xbee-rf- solutions/modules/xbee-pro-900hp • Libelium. Smart World. http://www.libelium.com/ • TinyOs Alliance. http://www.tinyos.net/ • Romero, G., Salazar, C., & Asanza, V. (2015). Desarrollo de un Prototipo de Sistema Hidrometeorológico. Revista Tecnológica-ESPOL, 28(5).

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