DISPOSITIVO PARA REDES AD-HOC MÓVILES.

La presente invención se refiere al campo de los sistemas de detección de dispositivos portátiles y, más concretamente, a dichos sistemas para el entorno MAN (del inglés Mobile Ad hoc Networks). Antecedentes de la invención La caracterización del comportamiento de las personas es un aspecto clave de la investigación en áreas tan dispares como las redes sociales, la gestión de recursos o el rutado en redes de comunicaciones móviles. Los patrones temporales, sociales y geográficos asociados al comportamiento de las personas son aspectos cuya importancia nadie pone en duda, pero suponen un desafío cuando se trata de cuantificarlos y corroborarlos mediante la recopilación de datos empíricos fiables. La mayor parte de las técnicas utilizadas hasta la fecha en la recopilación de datos sobre el comportamiento de las personas se basa fundamentalmente en cuestionarios o en análisis visual, con la correspondiente y no deseable subjetividad que comportan. Idealmente y para evitar cualquier tipo de subjetividad, el procedimiento de recopilación de datos debe ser independiente tanto de los individuos bajo estudio como de las personas que lo realizan, como es el caso de aquellas técnicas en las que cada individuo lleva un dispositivo electrónico que de manera transparente se encarga de recopilar los datos deseados, que a partir de ahora se llamarán trazas humanas (TH). Los datos que conforman las trazas humanas (TH) pueden ser diversos, dependiendo de los intereses del estudio en cuestión, pero en general siempre constan de un indicador que refleja si dos dispositivos se detectan o no, y el instante de tiempo en el que esa detección tiene lugar. La detección o no depende de diferentes factores como el radio de cobertura de los dispositivos, el entorno de despliegue, la velocidad de muestreo de los dispositivos, etc. Hasta la fecha, los trabajos más representativos basados en esta técnica son los correspondientes al Proyecto Haggle: A. Chaintreau y cols., Impact of human mobility on the design of opportunistic forwarding algorithms, en Proceedings of the 25th IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM), Barcelona, Spain, Apr. 2006 y a los experimentos realizados en el Massachusetts Institute of Technology (MIT): N. Eagle y A. S. Pentland, Reality mining: sensing complex social systems, Personal Ubiquitous Comput., vol. 10, no. 4, pp. 255268, 2006, aunque en Internet pueden encontrarse algunas otras bases de datos. En el estudio correspondiente al MIT se realizó un despliegue de teléfonos móviles con tecnología Bluetooth entre miembros del profesorado y estudiantes. Durante varios meses los teléfonos móviles recopilaron información de proximidad cuando los teléfonos se encontraban dentro de su radio de acción Bluetooth. Desde el punto de vista del dispositivo utilizado para la recopilación de trazas humanas (TH), las características más representativas son: - Los dispositivos utilizados para la recopilación de trazas humanas son terminales móviles celulares (Nokia 6600) con capacidad de comunicaciones de radio de corto alcance Bluetooth. - El periodo de muestreo o granularidad del estudio para detectar otros dispositivos en su radio de acción es 5 minutos. - Memoria flash en cada dispositivo para almacenar las detecciones efectuadas. A su vez, el proyecto Haggle trata de extraer conclusiones en cuanto a la movilidad de una red humana para aplicarlo al ámbito del rutado de comunicaciones en MAN. Las redes ad hoc inalámbricas son redes inalámbricas descentralizadas. La red es ad hoc porque cada nodo está dispuesto a re-enviar datos a otros nodos y la determinación de qué nodos re-envían datos se hace de forma dinámica, basándose en la conectividad de la red. Esto contrasta con las redes cableadas, en las que los enrutadores llevan a cabo la tarea de encaminar. También contrasta con las redes inalámbricas gestionadas o centralizadas, en las que un nodo especial, conocido como punto de acceso, gestiona la comunicación entre otros nodos. A su vez, una red ad hoc móvil (MAN) es un tipo de red ad hoc inalámbrica y es una red que se auto-configura formada por enrutadores móviles (y hosts asociados) conectados mediante enlaces inalámbricos, la unión de los cuales forma una topología arbitraria. Los enrutadores tienen la libertad de moverse y de organizarse arbitrariamente; así, la topología inalámbrica de la red puede cambiar rápidamente. Esta red puede operar de forma autónoma o puede conectarse a Internet. Los enrutadores o dispositivos móviles se comunican entre sí, bien directamente o bien a través de dispositivos intermedios que actúan como puentes de comunicación. De entre los diferentes escenarios estudiados por el proyecto Haggle, sólo aquellos basadas en tecnología Bluetooth pueden considerarse fiables, ya que las trazas obtenidas mediante tecnología WiFi, más que información de la movilidad de las personas, ofrecen información de la frecuencia con la que entran a Internet y los lugares desde los que 2   acceden. Desde el punto de vista del dispositivo utilizado para la recopilación de TH, las características más representativas son: - Los dispositivos utilizados para la recopilación de TH son terminales Intel iMotes con capacidad de comunicaciones de radio de corto alcance Bluetooth. - El periodo de muestreo o granularidad del estudio para detectar otros dispositivos en su radio de acción es 2 minutos. - Memoria flash en cada dispositivo para almacenar las detecciones efectuadas. Además de los dispositivos utilizados en los estudios anteriormente citados, en el mercado se pueden encontrar diferentes dispositivos con tecnología de radio, para ser utilizados en redes de sensores y MAN, como los Motes de la empresa Crossbow (ver http://www.xbow.com) o el BTnode (ver http://www.btnode.ethz.ch). Sin embargo, los dispositivos existentes a día de hoy en el mercado utilizados para trabajar en MAN son de propósito general y adolecen de ciertas limitaciones para obtener los resultados deseables, especialmente: Por una parte, ninguno de los dispositivos existentes es capaz de discriminar cuándo está siendo portado por una persona y cuándo ha sido dejado en algún lugar; es decir, no son capaces de distinguir si la persona que lo porta se ha detenido o si, por el contrario, se lo ha quitado y lo ha dejado en algún lugar. Esto es un gran inconveniente cuando el dispositivo es utilizado con nodos móviles, como en los correspondientes al MIT y al Proyecto Haggle, ya que ese tipo de información es imprescindible para asegurar la fiabilidad de los datos recogidos. Por otra parte, ninguno de los dispositivos utilizados en MAN es capaz de sincronizarse directamente con el resto de dispositivos sin necesidad de un gran intercambio de datos. En el caso de dispositivos dependientes de una red central, como el caso de los teléfonos móviles, estos dispositivos pueden contar con la sincronización de la red central, pero ello supone un incremento considerable en el tráfico de datos. En aquellas técnicas de sincronización basadas en la transmisión del reloj de unos nodos a otros, además del incremento del tráfico de datos, la precisión que se obtiene es baja, al introducirse retrasos variables en el procesado de los nodos intermedios. Además, la sincronización es especialmente importante en aplicaciones con granularidades muy altas, ya que en caso contrario, cuando los datos de los diferentes nodos se almacenen en común, eventos que ocurrieron en diferentes instantes de tiempo pueden confundirse y considerarse como simultáneos. Por tanto, la sincronización está muy ligada a la granularidad del estudio, ya que cuanto menor es la granularidad del mismo, mayor es la permisividad en el error temporal permitido. En los estudios del MIT y el proyecto Haggle la granularidad de 5 y 2 minutos respectivamente permiten errores de sincronización muy grandes (hasta 5 y 2 minutos respectivamente) dentro de los cuales la red es capaz de organizar los datos de manera cronológica, sin métodos de sincronización precisos. Sin embargo, para mediciones en las que la granularidad aumenta, es necesaria una sincronización más precisa para no confundir datos que ocurrieron en instantes de tiempo diferentes. Además, los dispositivos conocidos consiguen detectar el movimiento a costa de una gran complejidad, que causa otros inconvenientes. Por ejemplo, los anteriormente mencionados dispositivos de Crossbow permiten anexar un dispositivo externo con acelerómetros que aporta información sobre el movimiento. Estos dispositivos tienen un alto consumo y necesitan de procesado. Además, con respecto a los dispositivos de Crossbow, la tecnología de radio utilizada es 802.15.4, que es una tecnología orientada a aplicaciones de sensores, es decir, a una transmisión de corto alcance y con muy poca información que transmitir, donde hay nodos que recogen información... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo (100) diseñado para usarse en una red ad hoc móvil (500) formada por una pluralidad de dispositivos portátiles (100, 10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057), y configurado para la detección de dichos dispositivos portátiles (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) y para detectarse por dichos dispositivos portátiles (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) que forman dicha red (500), que comprende: - un módulo de conectividad (104), que a su vez comprende: - un módulo de radiofrecuencia basado en tecnología Bluetooth (1041) que comprende un microprocesador y - una memoria (1042) configurada para almacenar datos de conectividad relativos a la detección, por parte de dicho dispositivo (100), de otros dispositivos portátiles similares (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) comprendidos en dicha red ad hoc móvil; (500), comprendiendo también cada uno de dichos otros dispositivos portátiles (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) un módulo de conectividad que comprende a su vez un módulo de radiofrecuencia basado en tecnología Bluetooth; - una antena de transmisión/recepción (107); caracterizado porque dicho dispositivo (100) comprende: - un módulo de movimiento (102) que comprende un interruptor (1021) configurado para detectar la presencia o ausencia de movimiento del dispositivo (100), donde dicho módulo de movimiento (102) está conectado a una entrada de datos (I/O6) de dicho módulo de conectividad (104) para proporcionar dicho módulo de conectividad (104) con dicha información sobre la presencia o ausencia de movimiento del dispositivo (100); - un módulo de inclinación (101) que comprende al menos dos detectores de inclinación (1011, 1012) configurados para detectar la posición relativa de dicho dispositivo (100), en el que dicho módulo de inclinación (101) se conecta a dicho módulo de conectividad (104) para proporcionar dicho módulo de conectividad (104) con dicha información sobre la posición relativa de dicho dispositivo (100); en el que dicho módulo de conectividad (104) se configura para transmitir a través de dicha antena de transmisión/recepción (107) la combinación de dicha información obtenida del módulo de movimiento (102) y del módulo de inclinación (101) en un modo tal que el módulo de conectividad de al menos uno de esos dispositivos (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) comprendido en dicha red ad hoc móvil (500) puede recibir y detectar dicha combinación de información del dispositivo (100), en un modo tal que dicho al menos un dispositivo (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) que recibe y detecta dicha capacidad de información es capaz de discriminar si dicho dispositivo detectado (100) está siendo portado por un individuo o no. 2.- El dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicha combinación de la información obtenida por el módulo de movimiento (102) y por el de inclinación (101) permite diferenciar las siguientes situaciones: cuando el módulo de inclinación (101) y el módulo de movimiento (102) están en un estado ON, se decide que un individuo está en movimiento y lleva consigo un dispositivo; cuando el módulo de inclinación (101) está en un estado ON y el módulo de movimiento (102) está en un estado OFF, se decide que un individuo está en reposo y lleva consigo un dispositivo; cuando el módulo de inclinación (101) y el módulo de movimiento (102) están en un estado OFF, se decide que un dispositivo no está siendo portado por ningún individuo, estando dicho dispositivo en reposo. 3.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha memoria (1042) es una memoria FRAM. 4.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un módulo de sincronización (103) que comprende un receptor DCF77 (1031), configurado para que dicho dispositivo (100) comparta la misma referencia temporal que el resto de dispositivos (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057) comprendidos en la red (500) en que esté siendo usado, aumentando la fiabilidad de la muestras obtenidas y permitiendo conseguir una granularidad en la toma de muestras para detectar la presencia de otros dispositivos menor que un cierto umbral. 5.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un módulo de control de ganancia (105) configurado para regular la potencia de la señal de radio emitida a través de dicha antena de transmisión/recepción (107), en el que dicho módulo de control de ganancia (105) está conectado a dicho módulo de conectividad (104), de forma que dicho dispositivo (100) es capaz de controlar su radio de cobertura a través de dicho módulo de control de ganancia (105). 6.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un módulo de energía 11   (106) que comprende una batería (1061). 7.- Dispositivo según la reivindicación 6, en el que dicho módulo de energía (106) comprende además un puerto USB (1062) a través del cual dicha batería (1061) puede ser recargada y a través del cual dichos datos de conectividad almacenados en dicha memoria pueden ser descargados de dicha memoria. 8. Una red ad hoc móvil (500) que comprende una pluralidad de dispositivos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, configurados como dispositivos portátiles (10051, 10052, 10053, 10054, 10055, 10056, 10057). 9. La red ad hoc móvil (500) según la reivindicación 8, que comprende además al menos un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 configurado como dispositivo baliza (10061, 10062, 10063, 10064, 10065, 10066, 10067). 10. El uso de un dispositivo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para la recolección de datos de conectividad en una red ad hoc móvil (500) que comprende una pluralidad de dispositivos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7. 11. Uso de un dispositivo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 como plataforma de pruebas de protocolos de rutado de una red ad hoc móvil que comprende una pluralidad de dispositivos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7. 12   13   14     16