RED DE TRANSMISION DE INFORMACION.

Un método para intercambio de datos de información basada en una red de igual a igual ad hoc multisalto inalámbrica que comprende sensores y nodos de usuario móviles (U1,

U2), en el que

- dichos sensores se despiertan periódicamente y transmiten datos de información a dichos nodos de usuario móviles,

- dichos datos de información se refieren a información sobre la zona (a, b, c,...) en la que están fijados dichos sensores,

- ordenándose dichos datos de información en cada nodo de usuario móvil con relevancia decreciente con respecto a un interés de usuario dado mediante el empleo de una función de interés,

- dichos nodos de usuario móviles (U1, U2) intercambian datos de información entre al menos un primer y un segundo nodo de usuario, (U1, U2)

- transmitiéndose dichos datos de información por dicho primer nodo de usuario (U1) a dicho segundo nodo de usuario (U2) tras haberse clasificado y dividido en paquetes de datos, y

- intercambiándose alternativamente dichos datos de información entre dichos primer (U1) y segundo (U2) nodos de usuario de acuerdo con la clasificación de dicha función de interés de cada nodo de usuario hasta que el usuario sale del alcance de comunicación de forma que la información que tenga el más alto interés de cada nodo de usuario se intercambia primero

Red de transmisión de información.

Esta invención se refiere a la gestión de la información generada, capturada, transmitida o en otra forma manipulada por dispositivos de ordenadores globales.

Las redes de sensores inalámbrica (WSN, del inglés "Wireless Sensor Networks") se han investigado en sus diversas formas durante una docena de años ya que se considera que son un paso principal hacia la computación global. El concepto general común de WSN hoy en día es que los sensores no son solamente una fuente de datos sino son también participantes en el transporte de los datos, típicamente en una forma multisalto desde el punto de origen al punto de utilización que en la mayoría de los casos es un servidor central que procesa los datos recogidos. Para realizar esta función, todos los sensores son direccionables desde la red, se comunican entre sí y forman una red de comunicaciones.

Una arquitectura de red de sensores inalámbrica es una red homogénea, en donde todos los nodos son idénticos en términos de complejidad de baterías y equipos, excepto para el sumidero que actúa como un portal siendo el responsable de dirigir la información recogida hacia el usuario final. De acuerdo con [1] para cualquier índice n de pérdida, el coste de energía en la transmisión de un bit en un modo multisalto puede ser siempre lineal con la distancia, mientras que la energía de la señal decae según la 4^a potencia de la distancia. Una red de sensores inalámbrica plana, compuesta de un gran número de nodos (hasta millones) conduce a un número de retos en términos de gestión y organización de la red, incluyendo la gestión de los nodos de los sensores, la recogida de la información, procesamiento, encaminado, optimización de la energía, etc.

Se ha desarrollado una arquitectura jerárquica [2] para reducir el costo y complejidad de "la mayor parte de los nodos de sensores" mediante la introducción de un conjunto de nodos de "sensores" más caros y potentes, creando de este modo una infraestructura que descarga muchas de las funciones de la red de la mayoría de los sensores más simples y de menor costo. La arquitectura jerárquica consiste en múltiples capas: una capa de sensores (SN), una capa de envío (FN), y una capa de punto de acceso (AP). Los nodos de sensores sólo pueden detectar el entorno y comunicar la información recogida a los nodos de envío. Los nodos de envío se comunican entre sí y con los puntos de acceso, el escalón más alto en la red y los puntos de comunicación con la columna vertebral.

En el campo de la comunicación multisalto de igual a igual el documento US6470189 describe un método y un aparato para transferir información entre un transmisor y un servidor de red, el documento US2003/0146850 describe un método para la comunicación entre vehículos y otros sistemas que incluyen la transmisión y recepción de información, en particular información de emergencia.

El documento DE1026618 describe también una red ad hoc de igual a igual inalámbrica que comprende sensores que envían datos de información relativos a la zona particular (párrafo 22) a nodos móviles.

Para reducir adicionalmente el consumo de energía, en particular en redes de sensores dispersos, en [3] se ha propuesto una arquitectura con tres niveles de jerarquía, en la que los agentes móviles que pasan periódicamente por los sensores, recogen sus datos y finalmente vuelcan los datos recogidos a puntos de acceso cableados cuando están en su proximidad. Los resultados muestran que equilibrando la cantidad de almacenamiento intermedio tanto en el nivel de los nodos de sensores como en el nivel del MULE (del inglés "Mobile Ubiquitous LAN Extensions", Extensiones de LAN Ubicuas Móviles), se pueden obtener tasas aceptables de éxito en los datos. Un método similar para simplificar los requerimientos de los nodos de sensores individuales se ha propuesto en [4]. Los denominados Redes de Sensores con Agentes Móviles (SENMA, del inglés "Sensor Networks with Mobile Agents"); protocolo ALOHA se utiliza para la comunicación entre los sensores y los potentes agentes móviles eliminando la necesidad de comunicación multisalto de los sensores y reduciendo el consumo de energía.

En resumen, en todos los casos, en la construcción de una WSN convencional la arquitectura de nodos resultante se hace similar a los nodos de Internet tradicionales [5]. Esto significa que se implementa una pila de red multicapa en cada sensor, lo que permite no sólo un procesamiento (limitado), sino también el encaminamiento de los datos y eventualmente incluso protocolos de transporte fiables tales como TCP. La necesidad de una comunicación sensor a sensor, o conectividad en red, da como resultado un número enorme de dispositivos para cubrir incluso una ciudad de tamaño pequeño a medio. Mientras que los sensores en casi todas las aplicaciones, por ejemplo en la medición de polución y otros entornos medioambientales, de salud, riesgo o seguridad, sólo se requiere un sensor por cada varios, potencialmente cientos, de metros cuadrados. Los nodos de sensores están alimentados por batería y por lo tanto funcionan con un presupuesto energético extremadamente frugal. La optimización de la energía se convierte en crucial en la maximización de la vida útil de la red completa y ha sido largamente considerada por lo tanto como un objetivo de diseño clave en la investigación relacionada con las redes de sensores inalámbricas [6]. Para desplegar de modo efectivo en coste sensores en un escenario de red convencional, los sensores han de llegar a un precio ultra bajo, su despliegue debería ser tan fácil como el polvo inteligente [7], el precio por sensor debería estar por debajo de 1 textdollar, y su batería debería ser pequeña, eficaz y capaz de soportar la transmisión de millones de mensajes de control y de datos por minuto para soportar la transmisión de datos, la autoorganización, el descubrimiento de rutas y el mantenimiento, la agrupación, el encaminado, el TCP y la conmutación de información, todo ello creciendo con el tamaño de la red. No es sorprendente que con las WSN convencionales, los precios de los sensores estén alejados en dos órdenes de magnitud, el alto grado de integración de los sensores continúe siendo un reto, con la batería tomando aproximadamente hasta el 50% del volumen de los nodos de los sensores. Para una aplicación comercial de las redes de sensores esto significa que el coste de la red de sensores completa y su despliegue es prohibitivo no sólo debido al alto coste inicial de colocar miles y millones de sensores en un entorno de la ciudad, sino también debido a su alto coste de sustitución.

Para permitir que los sensores o cualquier otro dispositivo similar de recogida y generación de información a gran escala se conviertan en parte de nuestro emergente entorno global inteligente en el que los gastos de capital y de operación son factores claves en la adopción, se requiere por lo tanto una solución fundamentalmente diferente. Es un objetivo de la presente invención resolver los problemas presentes en las técnicas anteriores proporcionando un método que pueda recoger y entregar información desde diferentes fuentes de información a nodos de la red, sin construir una red conectada y sin confiar en el direccionamiento de paquetes. Este objetivo se alcanza mediante el método que se reivindica en la reivindicación principal. Las realizaciones preferidas de este método se definen en las reivindicaciones secundarias.

El método en la presente invención se basa en la observación de la necesidad de introducir jerarquía en la red, para simplificar el papel del sensor y para explotar la movilidad de los nodos para propagar la información.

Específicamente, se define una arquitectura en 2 niveles para gestionar la información. Los dispositivos que forman la red se dividen en dos clases basándose en su funcionalidad:

1. Un método para intercambio de datos de información basada en una red de igual a igual ad hoc multisalto inalámbrica que comprende sensores y nodos de usuario móviles (U₁, U₂), en el que