Trabajo de grado - Pregrado
Dispositivo de comunicaciones inalámbrico portátil de mediano alcance y bajo consumo de energía para situaciones de emergencia o pérdida de cobertura de la red celular
Fecha
2020-02-03Autor
Vinasco Ramirez, Héctor Hernán
Martínez Díaz, José Ricardo
Institución
Resumen
El presente trabajo hace parte de la temática de “Tecnologías para situaciones de emergencia”, propuesto por el semillero de telecomunicaciones de la universidad Autónoma de Occidente y muestra el diseño e implementación de un dispositivo de comunicaciones portátil de mediano alcance para situaciones de emergencia o perdida de cobertura de la red wifi o telefónica. Este dispositivo es complementario al teléfono inteligente o dispositivo móvil y se conecta al nodo utilizando la tecnología bluetooth, permitiendo así enviar información o datos desde el celular en la banda de los 900 MHz a través del módulo.
Para el diseño del hardware o parte física del dispositivo se hace uso de una plataforma robusta y de rápido prototipado como lo es la Raspberry, permitiendo la interacción con el usuario al soportar un sistema operativo, además de presentar puertos seriales y conexión bluetooth, facilitando la conexión con múltiples dispositivos. Por otra parte, se emplea un módulo Xbee PRO encargado de la difusión y recepción de mensajes y como sistema de alimentación, un módulo de batería, el cual le suministra la energía necesaria al dispositivo para su funcionamiento.
Para el protocolo de comunicación se desarrolla un script en código Python encargado de crear el socket Bluetooth y codificar y decodificar los mensajes de los módulos recibidos por serial, permitiendo así la comunicación bidireccional entre nodos de comunicación y visualización de mensajes a través de dispositivos móviles.
Una vez construido el dispositivo, se procede a realizar simulaciones y pruebas de campo entre dos y tres nodos, evaluando su correcto funcionamiento y el alcance máximo al cual se puede mantener un enlace de comunicación, además de medir el consumo de energía para tener un estimado de duración de funcionamiento y dar algunas recomendaciones para continuar desarrollando y mejorando el proyecto al interior del semillero This work is part of the theme of "Technologies for emergency situations", proposed by the telecommunications hotbed of the Autónoma de Occidente University and it shows the design and implementation of a medium-range portable communications device for emergencies or lost coverage of the Wi-Fi or telephone network. This device is complementary to the smartphone or mobile device and connects to the node using bluetooth technology, thus allowing information or data to be sent from the cell phone in the 900 MHz band through the module.
For the design of the hardware or physical part of the device, a robust and rapid prototyping platform such as the Raspberry is used, allowing interaction with the user to support an operating system, in addition to presenting serial ports and Bluetooth connection facilitating the connection with multiple devices. On the other hand, an Xbee PRO module in charge of the diffusion and reception of messages is used, and as supply system a battery module, which supplies the necessary energy to the device for its operation.
For the communication protocol, a Python code script is developed to create the Bluetooth socket and encode and decode the messages of the modules, thus allowing bidirectional communication between communication nodes and message display through mobile devices.
Once the device is built, simulations and field tests are carried out between two and three nodes, evaluating its correct operation and the maximum range to which a communication link can be maintained, in addition for measuring energy consumption in order to have an estimate of duration of operation and give some recommendations to continue developing and improving the project inside the hotbed