Diseño e implementación del módulo de comunicación inalámbrica de un nodo CRTECMOTE para enlaces de tipo punto-multipunto

Abstract

La elaboración de este documento presenta una descripción analítica del proceso realizado para el desarrollo de una pila de red para la implementación de un módulo de comunicaciones inalámbricas sobre el sistema operativo de tiempo real SIWA-RTOS, el cual trabaja sobre un microcontrolador con arquitectura PIC32MX. El módulo utiliza el transceptor de radiofrecuencia MRF24J40MA y es capaz de crear una red inalámbrica de sensores de área personal en topología estrella si se configura como coordinador, o de asociarse a una red con estas características en caso contrario. La red tiene una capacidad máxima de 5 nodos (4 esclavos y un nodo actuando como coordinador). El nodo principal elige el canal de operación más óptimo (el de menos interferencia electromagnética) a partir de una exploración de energía en todos los canales disponibles. Inmediatamente después, crea la red y recibe las peticiones de conexión de nodos secundarios. Por otro lado, los dispositivos secundarios realizan una detección activa de redes disponibles dentro del espectro de los 2.4 GHz. Una vez asociados a alguna red personal, solo se pueden comunicar con el coordinador. El sistema contiene una versión del protocolo MiWiTM P2P adaptado para sistemas operativos de tiempo real. Las modificaciones realizadas permiten conservar la característica principal de bajo consumo del sistema operativo SIWA-RTOS. Se ofrecen características no presentes en la versión original del protocolo como lo son la capacidad de asignación de direcciones de forma dinámica y la identificación de la dirección de destino de mensajes. Además se mejoró el algoritmo de re-sincronización de dispositivos en caso de pérdidas de conexión con el coordinador, contemplando casos más generales.