Red de sensores inalámbrica

para la detección de incendios forestales

Presenta Jorge A. Atempa Camacho / @atempa09

Contenido

Introducción

Introducción

Una red MANET o red móvil ad hoc, es una red transitoria formada dinámicamente por una colección de dispositivos móviles con capacidad de comunicación inalámbrica.

Introducción

Una red de sensores inalámbrica o WSN (Wireless Sensor Network), consiste en un gran número de nodos sensores con capacidad de comunicación inalámbrica, desplegados densamente en el medio ambiente.

Introducción

Cada nodo sensor esta equipado con: un microcontrolador, una memoria, una fuente de energía, una radio de baja potencia, un actuador, uno o más sensores capaces de medir las condiciones del ambiente, tales como temperatura, humedad, presión barométrica, movimiento, presencia de plagas o de componentes químicos, entre otras.

Introducción

Justificación

Justificación

Los incendios forestales son una de las principales causas de degradación ambiental en el mundo. Estos dañan severamente a los ecosistemas terrestres, provocan cuantiosas pérdidas materiales y en muchos de los casos también pérdida de vidas humanas.

Justificación

Justificación

Justificación

Justificación

Existen diferentes métodos para la detección de incendios, tales como: monitoreo en torres de vigilancia y uso de imágenes satelitales.

Objetivos

Objetivo General

Desarrollar un sistema de detección de incendios forestales en su etapa inicial, utilizando una red de sensores inalámbrica y métodos de fusión de información.

Objetivos específicos

• Determinar el tipo y número de sensores mínimos para la detección de incendio forestal en su etapa inicial.
• Utilizar métodos para caracterizar un incendio cuya aproximación se ajuste mejor a los datos obtenidos.
• Desarrollar un modelo para la detección de incendios forestales, utilizando técnicas de fusión de información.
• Implementar un prototipo con el modelo propuesto utilizando un nodo sensor.

Método propuesto para la detección de incendios forestales

Observaciones

1. En condiciones normales, la temperatura y la humedad, manifiestan un comportamiento cíclico durante las difentes etapas del día.

Observaciones

2. En condiciones normales como experimentales, la temperatura y la humedad mantienen una relación inversamente proporcional de sus valores.

Observaciones

3. En condiciones normales la temperatura y la humedad relativa, cambian muy lentamente durante el día.

Observaciones

4. Un evento natural que provoca un incremento en la temperatura y por lo tanto un decremento en la humedad, es la exposición del nodo sensor ante los rayos del sol.

Análisis de regresión

Análisis de regresión

Análisis de regresión

Pendiente

Error cuadrático promedio

Desarrollo del modelo base

Desarrollo del modelo base

Desarrollo del modelo base

Desarrollo del modelo base

Arquitectura

Evaluación

Evaluación

Evaluación

Resultados

Resultados

Publicaciones

Artículos publicados

• Desarrollo de aplicaciones para redes de sensores inalámbricas utilizando TinyOS y nesC. Jorge A. Atempa, Aram Tafoya, Arnoldo Díaz-Ramírez, Juan F. Ibañez y Claudia Martínez. Congreso nacional de Tecnologías de la Información y Comunicación. CONATIC 2011. Tijuana, Baja California.
• Fusión de datos de temperatura, humedad e iluminación para la detección de incendios. Luis Aram Tafoya, Jorge A. Atempa, Arnoldo Díaz-Ramírez y Juan F. Ibáñez. XIV Reunión de Otoño de Potencia, Electrónica y Computación. ROPEC 2011. Morelia, Michoacán.

Artículos publicados

• Wireless Sensor Networks and Fusion Information Methods for Forest Fire Detection. Arnoldo Díaz-Ramírez, Luis A. Tafoya, Jorge A. Atempa, Pedro Mejía-Alvarez. Conferencia Iberoamericana de Ingeniería Electrónica y Ciencias Computacionales. CIIECC Internacional 2012. Guadalajara, Jalisco.
• Red de Sensores Inalámbrica para el Cuidado de Pacientes con Padecimientos Cognitivo-Degenerativos. Fabián N. Murrieta, Jorge A. Atempa, Arnoldo Díaz-Ramírez, Juan F. Ibáñez y Heber S. Hernández. Congreso Internacional de Tecnologías de Información. CITI 2012. Colima, Colima.

Artículos publicados

• Non-intrusive Tracking of Patients With Dementia Using a Wireless Sensor Network. Arnoldo Díaz-Ramírez, Fabián N. Murrieta, Jorge A. Atempa, Francisco A. Bonino. IEEE International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems 2013.

Conclusiones

Conclusiones

• Se propone una arquitectura robusta basada en una red de sensores inalámbrica en conjunto con un algoritmo de detección de incendios de baja complejidad computacional.
• Esta propuesta, sólo implementa dos sensores: temperatura y humedad relativa.
• No se comparan magnitudes o umbrales, sino la razón de cambio de los datos obtenidos por el nodo sensor con respecto a un modelo base.
• La evaluación del sistema propuesto, dio como resultado una tasa de detección del 94.2% de los eventos de incendio generados.

Por su atención

Muchas Gracias !!!