Lógica difusa y redes inalámbricas

Aplicaciones de la lógica difusa en las redes inalámbricas

Las redes de sensores se refieren a una colección de nodos que tienen la capacidad de monitorizar algún fenómeno físico como: humedad, oxígeno, salinidad, concentración de humo, entre muchos otros. Estos son en realidad microcomputadoras que tienen capacidades de procesamiento, almacenamiento y comunicación limitadas. Para el caso de las redes de sensores inalámbricas (WSN, Wireless Sensor Networks por sus siglas en inglés), su comunicación puede establecerse bajo diferentes protocolos como el IEEE 802.11, IEEE 802.15, LPWAN (Low Power Wide Area Network) usados en los dispositivos LoRa. En este tipo de redes, el consumo de energía en los nodos participantes resulta de gran importancia debido a que trabajan con pequeñas baterías que en muchas ocasiones no es fácil reemplazarlas o cargarlas una vez desplegada la red. Debido a esta limitación de energía, este tipo de redes operan con radios de corto alcance o con protocolos que dan preferencia a que el dispositivo esté la mayor cantidad de tiempo dormido, como es el caso de los dispositivos LoRA [26], [27]. Esta característica impide que la información enviada por un sensor pueda llegar a su destino de manera directa. Para ello, las WSN suelen usar otros nodos como repetidores donde los mensajes van viajando de salto en salto. Este tipo de redes presentan varias ventajas frente a las redes cableadas tradicionales, por ejemplo, la facilidad de despliegue, el bajo costo de los dispositivos, la movilidad, entre otras. Por otro lado, el Internet de las Cosas o IoT es una extensión de las WSN donde todas las “cosas” que nos rodean tienen una interfaz inalámbrica que permite que estas se interconecten unas con otras. Últimamente, el paradigma IoT se está aplicando en diferentes áreas como son ciudades inteligentes, salud, monitorización de electrodomésticos, consumo energético en hogares, por mencionar algunos [28].

Una gran ventaja de la lógica difusa sobre la lógica tradicional es que la primera puede llegar a conclusiones precisas basadas en argumentos vagos, imprecisos, ruidosos o incluso inexistentes que son comunes en este tipo de redes, ya que muchas veces los mensajes se pierden por su misma naturaleza. Por ello, la lógica difusa se ha aplicado en varias áreas de las redes de sensores y el Internet de las cosas, tal es el caso, en el ahorro de energía, encaminamiento de paquetes, localización, e interfaz humano-sensor, entre otros. Estas áreas representan un abanico del uso de la lógica difusa sobre las principales funcionalidades de las redes de sensores.