Estudio y aplicación de técnicas de comunicación PLC (PowerLine Communication) en IoT

Abstract

RESUMEN: A lo largo de este trabajo se estudia el uso de las comunicaciones PLC en redes de sensores, haciendo uso del sistema de alimentación como medio de comunicación entre configuraciones master-slave. Se describen, como consecuencia; los diferentes elementos que forman parte de la red propuesta, encuadrada dentro del ámbito de la Internet de la Cosas (Internet of Things). Tras un análisis de los mecanismos de comunicación, se plantea una alternativa mediante el uso de instrumentos y componentes ya existentes que, combinados adecuadamente; permiten asegurar comunicaciones a distancias mayores que las actuales soluciones aplicadas en entornos domésticos. Gracias al uso de este medio, es posible establecer esquemas de gestión y control de la sensórica y actuadores desplegados a lo largo de la línea del suministro eléctrico. Además, se ha realizado un análisis del protocolo de control basado en datagramas intercambiados por los dispositivos con detalle, utilizando software específico para esta tarea, con el objetivo de comprender mejor el comportamiento de los mensajes dentro del entorno en el que nos estamos desenvolviendo. El desarrollo sobre elementos comerciales de bajo coste, como son RaspBerry Pi y Arduino, permite asegurar que la alternativa propuesta puede ser aplicable en entornos de gran escala reduciendo los costes de despliegue sin necesidad de hacer uso de emisores de radiofrecuencia para establecer los enlaces de comunicación.

ABSTRACT: Throughout this work the use of PLC communications in sensor networks is studied, making use of the power system as a means of communication between masterslave configurations. They are described, as a consequence; the different elements that are part of the proposed network, framed within the Internet of Things. After an analysis of the mechanisms of communication, an alternative is proposed using already existing instruments and components that, properly combined; allow secure communications over distances greater than the current solutions applied in domestic environments. Thanks to the use of this means, it is possible to establish management and control schemes of the sensor and actuators deployed along the power supply line. In addition, an analysis of the control protocol based on datagrams exchanged by the devices with detail, using specific software for this task, was carried out with the objective of better understanding the behavior of the messages within the environment in which we are developing. Low-cost commercial elements such as RaspBerry Pi and Arduino ensure that the proposed alternative can be applicable in large-scale environments by reducing deployment costs without the need to use radio frequency emitters to establish communication links.