Soluciones para la monitorización de trabajadores en obra mediante tecnologías inalámbricas

dispondrá lo necesario para la adaptación de las medidas de prevención señaladas en el párrafo anterior a las modificaciones que puedan experimentar las circunstancias que incidan en la realización del trabajo». Esta adaptación a las situaciones de riesgo, en un entorno cambiante como es una obra de construcción, constituLa Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, y sus posteriores modificaciones, establece en su artículo 14 que «los trabajadores tienen derecho a una protección eficaz en materia de seguridad y salud en el trabajo. El citado derecho supone la existencia de un correlativo deber del empresario de protección de los trabajadores frente a los riesgos laborales». Asimismo, en dicho artículo se establece que «el empresario desarrollará una acción permanente de seguimiento de la actividad preventiva con el fin de perfeccionar de manera continua las actividades de identificación, evaluación y control de los riesgos que no se hayan podido evitar y los niveles de protección existentes y ye una importante dificultad. También en el artículo 15 se recoge entre los principios de la acción preventiva «tener en cuenta la evolución de la técnica», lo que supone de facto una necesidad de innovación continua que permita al empresaria adoptar las tecnologías que puedan mejorar la prevención de los riesgos laborales. SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Nº 125 Primer trimestre 2012 10 Seguridad TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS Protección activa contra la siniestralidad laboral Soluciones para la monitorización de trabajadores en obra mediante La prevención activa puede implementar diferentes barreras de seguridad. El estado de la técnica de los sistemas de inteligencia ambiental permite construir sistemas inteligentes que, mediante la utilización de redes de sensores inalámbricas, son capaces de identificar peligros y evaluar riesgos, ayudando en la adopción de medidas preventivas de forma activa y en tiempo real. El trabajo de investigación consiste en el diseño de una solución de toma de decisiones en tiempo real, capaz de identificar una situación de riesgo y decidir la medida preventiva apropiada, así como de detectar si el trabajador ha sufrido un accidente y facilitar la evacuación. Se ha realizado un análisis de las tecnologías disponibles y se ha configurado una solución que se ha implementado en un sistema prototipo. El prototipo se ha validado y sus funcionalidades se han verificado en un escenario real. Por RAMÓN GONZÁLEZ CARVAJAL. Dr. Ingeniero Industrial y Catedrático de Tecnología Electrónica ([email protected]). Departamento de Ingeniería Electrónica. Escuela Técnica Superior de Ingenieros, Universidad de Sevilla. Co-autores: V. PÉREZ MIRA. Ingeniero Técnico Industrial, Técnico Superior PRL y Máster en Microelectrónica. D. DAZA REBOLLO. Ingeniero de Telecomunicación y Máster en Ingeniería Electrónica. J. CARRILLO CASTRILLO. Ingeniero Industrial, Máster en Manufacturing Engineering y Técnico Superior PRL. 11 Nº 125 Primer trimestre 2012 SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Latinstock reas que deben ser coordinadas. Un sistema como el planteado en este proyecto supone la creación de un segundo bucle de supervisión. Dicho bucle estaría basado en la monitorización activa de los trabajadores. En la actualidad ya han aparecido productos que proporcionan soluciones parciales, pero que no resuelven de una forma integrada y eficaz la problemática expuesta. Además de ese carácter incompleto, desde el punto de vista tecnológico, las soluciones en general están basadas en tecnología GSMGPRS combinada con la tecnología GPS, lo cual limita su uso en obras de edificación. Tecnologías inalámbricas Una de los objetivos del proyecto es la selección de las tecnologías más adecuadas para alcanzar la solución planteada. El concepto de redes de sensores inalámbricas (WSN) abarca la creación de una plataforma de sensores y comunicaciones que permita tanto la monitorización de magnitudes físicas o circunstanciales (eventos) dentro de un escenario (en nuestro caso, el espacio físico El presente trabajo incorpora las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) a la mejora de los sistemas de prevención, definiendo nuevas herramientas tecnológicas que aporten mejores soluciones al control de la siniestralidad. El índice de incidencia del sector de la construcción es el mayor en España: 8.232 accidentes por cada 100.000 trabajadores afiliados. Del análisis de las causas de accidente mortal, realizado en el estudio Análisis de la mortalidad por accidente de trabajo en España 20052007, elaborado por el INSHT [1] en colaboración con comunidades autónomas, se observan, entre otras, como principales las siguientes: ❚Ausencia/deficiencia de protecciones colectivas frente a caída de personas. ❚Formación/información inadecuada, inexistente sobre riesgos o medidas preventivas. ❚No utilización de prendas de protección individual puestas a disposición por la empresa y de uso obligatorio. ❚Instrucciones inexistentes, confusas, contradictorias o insuficientes. ❚Incumplimiento de procedimientos e instrucciones de trabajo. Un sistema capaz de mejorar la identificación del uso de EPIS y de la presencia del trabajador en zonas restringidas, que permita controlar su situación y estado y que le proporcione información en tiempo real de los riesgos, supone un avance técnico que implementaría barreras de seguridad en los escenarios de los accidentes más relevantes del sector. Dicho sistema debe activarse junto a un adecuado sistema de gestión de la prevención, una formación y entrenamientos adecuados y una concienciación y motivación de los trabajadores. Una de las principales dificultades en obra es el control de acceso y la concurrencia de trabajadores en diferentes taque ocupa una obra de construcción), como la toma de decisiones [2]. La solución más adecuada en el campo de las comunicaciones en el ámbito de la construcción (tanto la edificación como la obra civil) es el uso de las tecnologías inalámbricas. La motivación clave para el uso de estas tecnologías es la reducción de costos por instalación y la posibilidad de reutilización en obras sucesivas, ya que en ellos no existe necesidad de tender cableado. Los módulos inalámbricos más extendidos hoy en día son los que utilizan la banda de 868 MHz. Sin embargo, debido al reducido ancho de banda de los mismos, se tiende a sistemas inalámbricos que se desarrollen en la banda sin licencia de 2.4 GHz. Las tecnologías pertenecientes a esta banda que se han seleccionado son consideradas las más adecuadas para cubrir las necesidades del presente proyecto. Entre estas tecnologías se encuentran dos de corto alcance, como son Bluetooth y Zigbee. Esta última, por su parte, logra alcanzar distancias de hasta 500 metros aproximadamente, aunque se pueden encontrar módulos que incrementan esta distancia de forma considerable. Como contrapartida, esta tecSEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Nº 125 Primer trimestre 2012 12 Seguridad Tecnología Wi-Fi WiMAX Bluetooth ZigBee Capacidad 54-11 Mbps 70 Mbps 1-10 Mbps 250 kbps Nº nodos +100 +1000 8 65000 Autonomía .5-5 días Alimentación 1-7 días 3-30 meses Alcance 10-300 m 50 km 1-100 m 100-300 m Latencia 1ms 1ms 14ms 240μs Seguridad WEP DES3 AES-CCM-128 802.1x AES WPA PKM-EAP Topología Punto a punto Punto a punto Punto a punto Punto a punto Punto a multipunto Punto a multipunto Punto a multipunto Estrella Mesh Mesh Árbol Modulación DSSS y OFDM OFDM FHSS DSSS Tabla 1. Comparativa de tecnologías. nología es de ancho de banda reducido (250 Kbps). Para las aplicaciones que necesitan alcances superiores, se han seleccionado las tecnologías GPRS, Wi-Fi y WiMAX. Las peculiaridades de cada tipo de obra (civil –alejada de la ciudad– o edificación –integrada en el entorno urbano–) podrían hacer necesario el desarrollo de una red mixta, haciéndose uso de varias tecnologías, y siendo necesaria la creación de pasarelas de una a otra tecnología. La tecnología ZigBee (inalámbrica) es la más adecuada para aplicaciones de edificación teniendo en cuenta el número de nodos y sensores, la autonomía, el alcance y la seguridad. Objeto y alcance La finalidad principal de este proyecto es la definición de un sistema inteligente basado en sensores capaces de detectar situaciones potenciales de riesgo con capacidad para tomar decisiones que eviten de una manera activa accidentes laborales y cuya implementación sea fácil y de bajo coste. Antes de describir el sistema, consideramos necesario mencionar sucintamente tres conceptos fundamentales en los que se basa: ❚Concepto de barrera de seguridad. Una barrera de seguridad es una función implementada para la prevención, control o limitación de los daños de un riesgo de accidente [3]. Los modernos modelos conceptuales de prevención de accidentes, como por ejemplo MORT [4] (Management Oversight & Risk Tree), consideran dos tipos de barreras fundamentalmente en la reducción del riesgo de daño al trabajador: las barreras que evitan el evento del accidente y las que limitan los daños producidos. Las barreras no necesariamente son físicas, y pueden ser tanto sistemas lógicos como medidas de organización. ❚Prevención activa. La prevención activa es aquella que actúa de forma dependiente de las condiciones. Un sistema basado en el concepto de prevención activa adopta las medidas de prevención en función de la situación real. ❚Inteligencia ambiental. El paradigma de «ambiente inteligente» (AmI, Ambient Intelligence) está explicado en el documento ISTAG –Information Society Technologies Advisory Group–, que presenta una visión de la Sociedad de la Información futura enfatizando en la proximidad al usuario, la eficiencia y el soporte a servicios distribuidos, la potenciación del usuario y la facilidad de interacción humana con el entorno. La población podrá estar rodeada de interfaces intuitivas e inteligentes embebidas en toda clase de objetos y en un ambiente capaz de reconocer y responder ante la presencia de diferentes individuos sin obstaculizar y de forma continua y no visible. Parte de la idea de que la tecnología debe estar diseñada para los usuarios y no los usuarios adaptarse a la tecnología [5] [6]. Los principales requerimientos tecnológicos son: ■Hardware no obstructivo: miniaturización y nanotecnologías, dispositivos inteligentes, ordenadores embebidos, alimentación, sensores, activadores … ■Infraestructuras de comunicaciones continuas basadas en acceso web fijo y móvil. ■Redes de dispositivos dinámicos y distribuidos, dispositivos interoperables y redes configurables a medida, inteligencia embebida en redes. ■Interfaces humanas similares a las naturales: agentes inteligentes, interfaces multimodales, modelos de percepción de contexto. ■Fiabilidad y seguridad: sistemas robustos y fiables, software capaz de autochequeo, auto-reparación y autoorganización El sistema inteligente basado en sensores definido por este proyecto es, por tanto, un sistema de prevención activa basado en la implementación de barreras de seguridad mediante técnicas de inteligencia ambiental. La clave del éxito de la inteligencia ambiental reside en Tecnologías inalámbricas y protección 13 Nº 125 Primer trimestre 2012 SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Medidas de prevención R I E S G O S C O N S E C U E N C I A S Árbol de fallos Árbol de eventos Gráfico 1: Representación simplificada de bow-tie (Dianous, Fiévez, 2006, p. 221; Delvosalle et al., 2006, p. 201). ❚Detección de posibles afecciones al sistema. La red de sensores permite identificar la exposición a ambientes tóxicos y peligrosos, a situaciones de baja visibilidad o de condiciones hidrotérmicas adversas. ❚Capacidad de actuación en circunstancias de riesgo. La respuesta del sistema puede consistir en alarmas a los medios de coordinación de seguridad o al propio trabajador, o bien en la actuación de elementos de protección (iluminación, ventilación, limitación de velocidad o sentido de la marcha de equipos y máquinas, etc.). ❚Señalización activa. El sistema permite informar de forma activa y sensible a la situación de la obra, proporcionando información del ambiente, de la situación de otros trabajadores y de su estado. ❚Detección de situaciones de emergencia. La instalación de distintos tipos de sensores en la obra permite la activación de los planes de emergencia basados en la información identificada. ❚Capacidad para permitir monitorización remota de la instalación. Dependiendo del tipo de atributos a controlar en cada tipo de obra, será o no necesario disponer de monitorización remota en tiempo real, sobre todo en casos en que se quieran controlar procesos de trabajo que puedan dar lugar a situaciones de emergencia o cuando los medios de coordinación, por el tamaño o complejidad de la obra, necesiten de información remota de la situación (túneles, edificios de gran altura, etc.). Arquitectura básica del sistema La infraestructura inteligente básica para el establecimiento de la red de comunicaciones y el procesado de la información estará compuesta por los siguientes elementos: desarrollar sistemas y tecnologías amigables, con buena respuesta, interconectados, sensibles al contexto, transparentes e inteligentes. Funcionalidades y arquitectura Funcionalidades: diseño basado en ambiente inteligente El sistema se basa en que la potencia de procesado se empotra en los distintos objetos del sistema, fundamentalmente en los elementos inalámbricos. Es decir, los diferentes elementos inalámbricos –los elementos fijos (sensores ambientales y de ubicación), móviles (localización y consulta de los parámetros relativos a condiciones vitales de los trabajadores) y semi-estáticos (localización y consulta de las condiciones de operación de la maquinaria)– actuarían como objetos inteligentes cooperantes embebidos en un sistema bajo el paradigma de «ambiente inteligente». Las principales funcionalidades que puede ofrecer un sistema basado en ambiente inteligente son: ❚Detección de la situación y ubicación del personal en la obra. La capacidad de detección de datos asociados a las personas, como su movilidad, ubicación, estado (por ejemplo, detección de un trabajador que no se mueve porque ha sufrido un accidente, o se ha caído, etc.), es una de las nuevas posibilidades ofrecidas por el sistema a desarrollar. Se trata de una actividad que se apoya, plenamente, en la capacidad introducida en la red de sensores para captar información del ambiente que los rodea. Asimismo, permite la detección de personal no autorizado en las instalaciones o en determinadas áreas. ❚Nodos ■Instalaciones fijas. Serán consideradas como los principales elementos constructivos de la infraestructura. Estarán equipadas con sensores inalámbricos capaces de capturar información del entorno que les rodea, software empotrado capaz de procesar la información captada utilizando algoritmos inteligentes, y dispositivos de comunicaciones capaces de transmitir la información a otros elementos del sistema. ■Elementos móviles o semi-estáticos de cada tipo de obra. Serán eleSEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Nº 125 Primer trimestre 2012 14 Seguridad mentos similares a las instalaciones fijas y, dependiendo de su situación geográfica, podrán estar equipados con los mismos sensores que estas. Deberán disponer de un software empotrado con el que sea posible procesar la información que es capturada por los sensores, así como equipos que transmitan esa información a otros elementos del sistema teniendo en cuenta que su localización no siempre será conocida. ■Pasarela o nodo coordinador. Será considerado el elemento principal de procesado de los datos que llegarán provenientes del resto de elementos del sistema inteligente. Se desarrollará en código abierto, podrá monitorizar esa información y tendrá la posibilidad de interactuar con los elementos del sistema. La pasarela tendrá como tarea fundamental la monitorización de la obra; no obstante, recibirá mucha más información, como la de agentes ambientales, afecciones al sistema, etc. y todos los aspectos relacionados con la seguridad. Finalmente, la pasarela dotará al sistema con la capacidad de poder comunicarse con el exterior de forma bidireccional. ❚Capa física. La capacidad que tienen que tener los enlaces de la red de comunicaciones de este trabajo no va a superar los 100 Kbps. Esto se debe a que la cadencia con que los sensores toman los datos es elevada en comparación con la toma de muestras de otras aplicaciones en la que la evolución de los datos es muy rápida. Sin embargo, el cambio que pueden sufrir los datos en un periodo de tiempo pequeño es poco probable en este tipo de aplicaciones. La capa física tendrá que ofrecer la suficiente conectividad para los sensores inalámbricos con los que se equipararán los nodos que forman parte de la infraestructura inteligente que se desarrolla en el proyecto. Para la transmisión de los datos procesados deberá existir una red de comunicaciones inalámbrica suficiente que conecte a todos los nodos del sistema. ❚Capa Middleware. Será un software de conectividad que permitirá ofrecer un conjunto de servicios. Estos servicios harán posible el funcionamiento de las aplicaciones distribuidas que se desarrollan en el sistema inteligente, sobre la plataforma que se ha creado. Funciona como una capa de abstracción de software distribuida y se sitúa entre la capa de aplicaciones y la capa física. La tarea principal de esta capa es hacer transparente a la capa de aplicaciones los detalles de bajo nivel del hardware, del sistema operativo y, especialmente, de los detalles de la distribución de los datos a través de una infraestructura distribuida. De esta forma, proporciona una interfaz abierta de programación de alto nivel que puede ser utilizada para aplicaciones externas o para poder interactuar con otras infraestructuras. La capa Middleware abstrae de la complejidad y heterogeneidad de la red de comunicaciones que se desarrolla en el proyecto, una red inalámbrica híbrida de sistemas empotrados. Esto facilitará la posibilidad de conexión/desconexión de los nodos a la red en tiempo real. ❚Capa de aplicaciones. La capa de aplicaciones desarrolla las funcionalidades que se requieran en el sistema. Estas funcionalidades, ya descritas con anterioridad, hacen referencia a distintos aspectos de prevención activa a implementar. Componentes del prototipo Transreceivers. Los modelos seleccionados están basados en la tecnología Freescale, e incorporan integrados los módulos de radiofrecuencia. Sensores. Se han seleccionado algunos de los sensores posibles (no todos). Asimismo, en la implantación del sistema no todos los sensores se integran en todos los nodos (por ejemplo, los nodos ligados a la infraestructura donde se lleva a cabo la obra no montan el acelerómetro). No obstante, los sensores considerados han permitido realizar pruebas para verificar que las funcionalidades son implementadas. ❚Sensor de temperatura. Se ha elegido un sensor de bajo consumo con interTecnologías inalámbricas y protección 15 Nº 125 Primer trimestre 2012 SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Latinstock ■Transreceiver. ■Sensor de temperatura. ■Acelerómetro (nodo móvil). En la segunda versión de los nodos se ha optado por utilizar un transreceiver con antena externa, lo que proporciona un rango más elevado de funcionamiento y permite que el tamaño final de los nodos sea algo menor. A este nodo se le incorporó un sensor de luminosidad. Pruebas del sistema prototipo y resultados Diseño del escenario de pruebas En este capítulo pretendemos demostrar la viabilidad de la tecnología seleccionada (IEEE 802.15.4 y Zigbee) para la monitorización activa de trabajadores. El escenario elegido se ha simplificado de faz digital de comunicación de dos líneas. Este dispositivo puede operar en un rango de temperatura desde -40 ºC hasta los 125 ºC, con una resolución de 0,05 ºC. ❚Acelerómetro. Se ha usado un acelerómetro de tres ejes lineal de salida digital que incluye un sensor y una interfaz digital capaz de dar información sobre el sensor y proporcionar una señal externa de la medida de la aceleración a través de una interfaz serie. El dispositivo puede ser configurable para generar una señal de interrupción inercial wake-up/free-fall cuando se supere una aceleración determinada en alguno de los tres ejes. ❚Sensor de luminosidad. Se ha elegido un sensor de bajo consumo con interfaz digital. El dispositivo transforma la luminiscencia (el nivel de luz ambiental en lux) en una señal de salida digital accesible mediante el bus I2C. Desarrollo de prototipos de nodos Se han desarrollado dos tipos de nodos en referencia al hardware: nodos fijos y coordinador, por un lado, y nodos móviles. La diferencia principal entre ambos es que el nodo móvil tiene un acelerómetro de tres ejes. La estructura básica del primer tipo de nodo consta de: forma que la prueba pueda realizarse en el marco del presente proyecto y teniendo en cuenta las limitaciones temporales y de presupuesto. En el escenario propuesto evaluaremos la capacidad del sistema para identificar la posición de un trabajador, para comprobar mediante un acelerómetro la actividad del sujeto y los posibles cambios en su estado. El sistema consta de nodos móviles (trabajadores) y fijos (obra). Los nodos fijos tienen una doble función: dotar de cobertura a la infraestructura y servir como referencia para calcular la posición de los nodos móviles. Además, existe un nodo central o coordinador, que se encargará de recopilar la información para proceder a su envío hacia el ordenador de gestión (figura 3). Como se advierte, el nodo coordinador, en rojo, está conectado a un servidor central. Además existe una infraestructura desplegada por la obra (por ejemplo, nodos colocados en la señalización luminosa) de nodos que permiten ampliar la zona de cobertura, que servirán para localizar al trabajador (dado que la posición de la infraestructura es conocida, podremos triangular la posición del trabajador a partir del Link Quality Indicator o LQI, cuyo valor indica la distancia entre dispositivos que permite conocer su ubicación relativa según la intensidad de señal). Para realizar las pruebas en el escenario ha sido necesario fabricar diferentes nodos: ❚Nodo de referencia. Se trata de un nodo que tiene una posición fija y conocida. Este nodo será configurado con los valores X e Y correspondientes a su localización. Su única tarea es esperar un mensaje Broadcast (a todos) con el valor LQI y su reenvío al nodo coordinador. Los nodos de referencia se comunican con los nodos sensores y con el nodo coordinador de nuestra red. SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Nº 125 Primer trimestre 2012 16 Seguridad Figura 1. Primer prototipo. Nodos fijo y móvil. Figura 2. Segundo prototipo de nodo. ❚Nodo móvil. Este nodo, cada vez que quiera conocer su posición en la red, enviará un mensaje Broadcast. Además, está equipado con un acelerómetro para monitorizar los movimientos y situación del trabajador. ❚Nodo coordinador. Este nodo es el que se encarga de recibir los mensajes de los nodos sensores y almacenar en una tabla los valores LQI de cada nodo sensor. Conocida la dirección del nodo de referencia, accederá a una tabla donde se almacena la correspondiente dirección fija de dicho dispositivo. De acuerdo a estos parámetros de entrada, se estimará la localización del dispositivo mediante el algoritmo de localización. Una vez obtenida dicha posición, esta será enviada al nodo coordinador. Funcionalidad de la red La evaluación de la implementación consta de las siguientes pruebas: ❚Pruebas de evaluación de la funcionalidad de la red, por ejemplo, asentimientos, retransmisiones, mensajes de multidifusión, auto-organización de la red, etc. ❚Pruebas de localización del trabajador (nodo móvil). ❚Pruebas de monitorización de eventos en el trabajador (nodo móvil): nivel de actividad del trabajador, caídas, etc. Se ha diseñado un programa para gestionar el envío y recepción de los mensajes que se transmiten entre los módulos de radio con los que va equipado cada miembro del sistema. Dicha gestión de mensajes estará orientada a proporcionar, en tiempo real, la información necesaria al nodo o equipo coordinador, para que este tenga una visión global de la localización y del estado del nodo móvil (trabajador). Nodo coordinador. Este nodo comienza realizando un escaneo de detección de energía para hacer una elección óptima del canal en el que comenzará la red PAN –Personal Area Network (red de área personal)–. Una vez iniciada la red, el coordinador pasa a modo recepción a la espera de peticiones de asociación de otros dispositivos y a la espera de datos de información de los nodos de la red. El coordinador controla los nodos de la red mediante el inicio de un contador. Una vez finalice el contador, comprobará los nodos de los que ha recibido mensajes de información. Para los nodos de los que no ha recibido información, inicia el contador de mensajes perdidos correspondiente a ese nodo. Cuando se detecten tres mensajes perdidos consecutivos, asumirá que dicho nodo ha perdido la conexión y lo elimina de la lista de nodos pertenecientes a la red. Nodo sensor. Se considera nodo sensor a todos aquellos distintos del nodo coordinador y del nodo móvil, y que se encontraran distribuidos por el escenario cubriendo el rango de este. Los nodos sensores están continuamente en un bucle a la espera de recibir algún mensaje, que puede ser de dos tipos: mensajes Broadcast y mensajes retransmitidos desde otros nodos. Veamos cómo se gestionan los primeros. El nodo sensor recibe un mensaje Broadcast del nodo móvil y de la trama obtenida en dicho mensaje obtiene el valor LQI del enlace entre ambos. El resto de mensajes recibidos por el nodo sensor serán Unicast. Si el mensaje recibido proviene de otro nodo sensor, contendrá los valores LQI del nodo del que proviene y de los corresponTecnologías inalámbricas y protección 17 Nº 125 Primer trimestre 2012 SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Figura 3. Arquitectura de la red. la clave del éxito de la inteligencia artificial reside en desarrollar sistemas y tecnologías amigables, con buena respuesta, interconectados, sensibles al contexto, transparentes e inteligentes PAN. Cuando se enciende el dispositivo final y se pulsa uno de los pulsadores de la placa, automáticamente escaneará los canales de frecuencia en busca de una red y se asociará a ella. El dispositivo final que quiere asociarse a la red elige uno de los coordinadores de PAN que han sido hallados durante el escaneo. ❚Envío y recepción de datos. Para comprobar la capacidad de enviar mensajes desde un dispositivo a otro, se almacenan las direcciones asignadas a cada dispositivo y se utilizan para enviar un mensaje de un dispositivo a dientes nodos que estén asociado a este, por lo que lo único que se hará con este mensaje es añadir el valor LQI del nodo sensor y volverlo a reenviar al nodo al que esté asociado hasta que llegue al nodo coordinador. Además, el nodo sensor envía información de la temperatura ambiental y del nivel de luminosidad de la zona en la que se encuentra. Nodo móvil. La aplicación diseñada para el nodo móvil se limita a enviar la información obtenida de los sensores y a enviar un mensaje Broadcast para que el resto de nodos puedan obtener el valor LQI de los respectivos enlaces. Para el procesamiento de la información se implementan los algoritmos detallados anteriormente. Para conocer el estado del nodo móvil se ha empleado el sensor de temperatura y el acelerómetro de tres ejes. El dato que se proporcionará del trabajador será la temperatura, y mediante el procesamiento de la información del acelerómetro se podrá determinar si este respira o no y si en algún momento se produce su caída libre. De esta forma se puede distinguir entre los siguientes estados del trabajador: ACTIVO, ALARMA (movimiento brusco) y EMERGENCIA (no hay movimiento). Pruebas de funcionalidad de la red Las pruebas realizadas durante la implementación han sido pruebas finales al sistema, así como sucesivas pruebas durante el proceso de desarrollo. A continuación se describen las situaciones de prueba efectuadas durante la implementación del sistema: ❚Asociación de un dispositivo a la red. Para comprobar la capacidad de un dispositivo final para unirse a una PAN, la prueba realizada consiste en que el coordinador, al encenderse, inicia una otro. El receptor permanecerá en modo recepción de datos mientras no esté ocupado. ❚Rango. Las placas prototipo para los nodos ofrecen un alcance de unos 800 metros en visión directa, mientras que en interiores no superan los 200 metros. ❚Asentimiento y control de los nodos. Para controlar los nodos que se encuentran en la red cada dispositivo tiene una tabla de nodos asociados (hijos). Para tener un control de la permanencia, este recibirá un mensaje de cada nodo hijo cada cierto instante deSEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE Nº 125 Primer trimestre 2012 18 Seguridad