Redes inalámbricas multimodales de sensores basadas en receptores de radio wake-up: un modelo analítico para consumo de energía

Resumen

Algunas técnicas sofisticadas de ahorro de energía se han venido empleando para lograr eficiencia energética en Redes Inalámbricas de Sensores (WSNs), tales como los protocolos de bajo ciclo de trabajo enmarcados en una arquitectura de único radio. Estos protocolos logran buenos resultados con respecto al ahorro de energía, pero sufren problemas de escucha inactiva y sobreescucha, que los hacen pocos confiables en aplicaciones que demandan alto ahorro energético, especialmente aquellas implementadas en entornos hostiles y desatendidos. Actualmente, los protocolos basados en un Receptor de Radio Wake-up (WuRx), bajo una arquitectura de dos radios y una operación siempre encendida, están surgiendo como una solución para superar estos problemas, prometiendo una mayor reducción del consumo de energía en comparación con los protocolos clásicos. Al combinar diferentes transceptores y protocolos de transmisión, se logra la multimodalidad en WSNs. Este artículo presenta un modelo de energía para estimar el ahorro de energía en varias topologías de redes de saltos múltiples bajo varios casos de uso basados en WuRx en lugar de los esquemas tradicionales. Los resultados muestran que el WuRx con direccionamiento no reduce significativamente el consumo de energía en comparación con WuRx sin direccionamiento. En algunos casos, los protocolos de bajo ciclo de trabajo superan a los protocolos basados en WuRx, pero en la mayoría de los casos, sucede lo contrario, lo cual brinda una fuerte motivación para considerar enfoques multimodales en WSNs.