Proyecto 104610 3/RS: Algoritmos de entrelazamiento de bloques para transmisión robusta de imágenes sobre redes de sensores inalámbricos

Resumen

Avances recientes han permitido el nacimiento de redes de sensores de visión inalámbricos (WVSNs), sistemas compuestos de numerosos dispositivos muy limitados que permiten la captura de imágenes de baja resolución con un muy bajo consumo energético. Sin embargo, la transmisión de imágenes incorpora nuevas dificultades a las ya existentes en el campo de las redes de sensores inalámbricos (WSNs). Mientras para la codificación de una medida de temperatura 1 o 2 bytes son suficientes, una imagen implica la transmisión de una gran cantidad de paquetes, incrementando notoriamente la congestión en la red y las pérdidas de paquetes. Varios trabajos postulan que la aplicación de protocolos basados en acusos de recepción (ARQ) o códigos correctores de error (FEC) no son deseables en las WVSNs, ya que éstos acarrean incrementos excesivos en los retardos y en la energía utilizada por los nodos.

Este proyecto de iniciación continúa los esfuerzos realizados en la tesis "Transmisión de imágenes sobre redes de sensores inalámbricos bajo limitaciones energéticas" (Duran-Faundez, 2009), en la que se defiende la hipótesis de que una transmisión no-fiable (sin ARQ ni FEC), con una robustez asegurada a través del procesamiento de los datos a nivel de la fuente, que permita aceptar una pérdida de paquetes considerable, está más adaptada a las WSNs. Varias técnicas existen. Una de éstas es el entrelazamiento de bloques que puede definirse como la desorganización espacial de bloques independientes codificados (o no) en la secuencia de transmisión.

Este proyecto tiene por objetivo profundizar en las técnicas de entrelazamiento de bloques, realizando un estudio de técnicas propuestas, aplicando un modelo de evaluación formal y simulando las distintas alternativas. Además, se pretende implementar un prototipo de un sensor de imágenes inalámbrico que permita aplicar algunos de los algoritmos estudiados, para observar y evaluar su comportamiento en una aplicación real.

Software

Sim-LIT (clic to find sources and documentation)

Sample simulations (with Sim-LIT)

	Case without interleaving >>
Original image				Received image with losses	Reconstructed image
	Case with interleaving >>
		Interleaved image	Received interleaved image with losses	Reconstructed image with losses	Reconstructed image

Trabajos de Tesis:

• Eric Valentino Orellana Romero, Javier San Martín Hernández (2014). "Diseño e implementación de una plataforma de evaluación de técnicas de entrelazamiento de bloques para la comunicación robusta de imágenes sobre redes de sensores inalámbricos". Tesis de Ingeniero Civil en Automatización, Universidad del Bío-Bío, Concepción, Chile. [document (pdf | sp)]

Publicaciones

• Eric Orellana-Romero, Javier SanMartin-Hernandez, Cristian Duran-Faundez, Vincent Lecuire and Cristhian Aguilera. "Sim-LIT: A simulation framework for image quality assessment in wireless visual sensor networks under packet loss conditions". In: XXX International Conference of the Chilean Computer Science Society (SCCC'2011), Curicó, Chile, November 2011. [extended abstract (pdf | en)][extended abstract (html | en)][presentation (pdf | en)]

Poster

• Poster del proyecto. Presentado en el II Encuentro de Investigación UBB. Universidad del Bío-Bío, Concepción, Chile.19-01-2012. [poster (pdf | sp)][poster (jpg | sp)]

Equipo:

Universidad del Bío-Bío (Chile)

• Cristian Duran-Faundez (investigador principal)
• Cristhian Aguilera Carrasco (investigador)
• Eric Orellana Romero (programador)
• Javier San Martín Hernández (programador)

Centre de Recherche en Automatique de Nancy (France)

• Vincent Lecuire (investigador asociado)
  

Financiamiento

• Universidad del Bío-Bío (Proyecto de reinserción, Dirección de Investigación)

Pictures

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Last modified: Apr-01-2015