Una red de sensores (del inglés sensor network) es una red de ordenadores pequeñísimos («nodos»), equipados con sensores, que colaboran en una tarea o más tareas comunes.
Las redes de sensores están formadas por un grupo de sensores con ciertas capacidades sensitivas y de actuación inalámbrica, los cuales permiten formar redes ad hoc, sin infraestructura física preestablecida, ni administración central.
Las redes de sensores inalámbricos (en inglés, Wireless sensor networks, abreviadamente WSN), también llamadas redes de sensores y actuadores (Wireless sensor and actuator networks, WSAN) son sensores autónomos espacialmente distribuidos para monitorizar condiciones físicas o ambientales, como temperatura, sonidos, presión, etc y para pasar sus datos de forma cooperativa sus datos a través de la red a otras ubicaciones. Las redes más modernas son bidireccionales, que permiten el control de la actividad del sensor.
Una red de sensores inalámbricos móviles (mobile wireless sensor network,MWSN) es una red de sensores sin cables de interconección (WSN) en la que los nodos de los sensores son móviles. Las redes MWSNs son más pequeñas que sus predecesoras. MWSNs son mucho más versaitles que las redes de sensores estáticos y pueden desplegarse en cualquier escenario y enfrentarse con cambios tecnológicos rápidos
Estas redes de sensores y actuadores inalámbricos se utilizan en muchos campos industriales y de consumo, como monitorización y control de procesos industriales, monitorización de la salud mediante máquinas, sistemas ciberfísicos, domótica, detección ambiental, etc.
Se caracterizan por su facilidad de despliegue y por ser autoconfigurables, pudiendo convertirse en todo momento en emisor, receptor, ofrecer servicios de encaminamiento entre nodos sin visión directa, así como registrar datos referentes a los sensores locales de cada nodo. Otra de sus características es su gestión eficiente de la energía, que les permite obtener una alta tasa de autonomía que las hacen plenamente operativas[1].
La miniaturización de ordenadores creciente dio a luz la idea de desarrollar computadoras extremadamente pequeñas y baratas que se comunican de forma inalámbrica y se organizan autónomamente. La idea de estas redes es repartir aleatoriamente estos nodos en un territorio grande, el cual los nodos observan hasta que sus recursos energéticos se agoten. Los atributos «pequeño», «barato» y «autónomo» dieron a conocer la idea como polvo inteligente (smart dust)[2][3].
Por el momento, las redes de sensores es un tema muy activo de investigación en varias universidades, aunque ya empiezan a existir aplicaciones comerciales basadas en este tipo de redes. La red de sensores hasta la fecha más grande consistió de 800 nodos y fue puesta en servicio el 27 de agosto de 2001 para duración breve en la universidad de Berkeley para demostrar la potencia de esa técnica en una presentación. Algunos sistemas han resultado ser aplicable muy variadamente, por ejemplo Berkeley Motes, Pico-Radio, Smart-Dust y WINS.
La evolución de redes de sensores tiene su origen en iniciativas militares. Por eso no hay mucha información sobre la fuente de la idea.
Como predecesor de las redes de sensores modernos se considera Sound Surveillance System (SOSUS), una red de boyas sumergidas instaladas en los Estados Unidos durante la Guerra Fría para detectar submarinos usando sensores de sonido.
La investigación en redes de sensores cerca de 1980 comenzó con el proyecto Distributed Sensor Networks (DSN) de la agencia militar de investigación avanzada de Estados Unidos Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).
Es probable que hoy mismo haya proyectos militares que sigan haciendo investigaciones en esa área.
Pasando de largo las aplicaciones militares, éstas tienen usos civiles interesantes como vemos a continuación:
Es imaginable que los nodos no sólo puedan observar sino también reaccionar para activar funciones de otros sistemas.
Las redes de sensores tienen una serie de características propias y otras adaptadas de las redes Ad-Hoc:
Una red inalámbrica utiliza señales de radio para el intercambio de datos entre dos o más dispositivos físicos, por lo general llamados nodos de la red. La falta de alambres permite superar la mayoría de limitaciones de las redes de cable tradicionales, lo que permite el despliegue en ambientes hostiles o escenarios móviles.. Cuando los nodos no lo hacen dependerá de cualquier infraestructura preexistente, las redes inalámbricas toman el nombre de las redes ad-hoc inalámbricas. En este caso, las comunicaciones confían en la capacidad de los nodos para formar una red de radio multi-hop.
En términos generales, varias vulnerabilidades pueden ser identificadas en redes ad-hoc, y en un nivel muy abstracto que pueden estar relacionados con uno de los siguientes temas:
El canal pueden ser espiado e inyectado con mensajes falsos o reenviados en la red.
Si un adversario obtiene acceso completo a un nodo, puede robar información sensible, reprogramar el nodo y cambiar su comportamiento, o dañar físicamente hardware para terminar con el nodo.
El crecimiento en el uso y popularidad de las redes de sensores inalámbricos ha creado preocupación en lo que respecta a su seguridad. Los usuarios no quieren revelar sus datos a personas no autorizadas que podrían hacer un uso malicioso de la información divulgada. Esta preocupación es aún más relevante para entornos inalámbricos donde cualquier persona puede escuchar un mensaje enviado por radiofrecuencia.
Por lo tanto, incluso una útil y cómodo sistema podría no ser atractivo para los usuarios si no es seguro. Para abordar este problema, los investigadores en WSNs han puesto en marcha varios protocolos de seguridad que se utilizarán en redes de sensores. Ejemplos de tales protocolos son TinySec y TinyECC. TinySec , una de la conocida capa de enlace de seguridad que utiliza CBC como su modo por defecto de funcionamiento pero estudios realizados por la Academia Militar de Korea y la Universidad de Virginia, revelan que no se están haciendo la adecuaciones de los protocolos de seguridad para de estas redes en entornos inalámbricos. Así mismo se están haciendo estudios para mejorar los protocolos de cifrado y los modo de operación MAC de tal forma que aumente la seguridad sin reducir el rendimiento.
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