Sistema De Monitoreo En Tiempo Real Para Pacientes Meris
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
SISTEMA DE MONITOREO EN TIEMPO REAL PARA PACIENTES MERIS ANGELA MARÍA VARGAS ARCILA CARLOS ALBERTO ORJUELA ZÚÑIGA Documento final de trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones Director Mag. HÉCTOR FABIO JARAMILLO ORDÓÑEZ Universidad del Cauca Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Departamento de Telemática Grupo de Ingeniería Telemática Servicios Avanzados de Telecomunicaciones Popayán 2009 TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. 1 1. GENERALIDADES PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES EN DISPOSITIVOS MÓVILES CON RESTRICCIONES DE TIEMPO REAL .................................................................... 3 1.1 SISTEMA DE TIEMPO REAL .............................................................................................. 3 1.2 CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE TIEMPO REAL ............................................... 4 1.2.1 PUNTUALIDAD ............................................................................................................... 4 1.2.2 CALIDAD DE RESPUESTA ............................................................................................ 4 1.2.3 CONCURRENCIA ........................................................................................................... 5 1.2.3.1 PLANIFICACIÓN DE TAREAS CONCURRENTES ............................................................. 5 1.2.3.2 PATRONES DE LLEGADA DE EVENTOS .......................................................................... 6 1.2.3.3 PATRONES DE ENCUENTRO DE HILOS .......................................................................... 7 1.2.3.4 RECURSOS COMPARTIDOS ............................................................................................. 7 1.2.4 TOLERANCIA A FALLAS Y SEGURIDAD ...................................................................... 7 1.2.5 CORRECTO Y ROBUSTO .............................................................................................. 7 1.2.5.1 ESTANCAMIENTO .............................................................................................................. 8 1.2.5.2 CONDICIONES DE CARRERA ............................................................................................ 8 1.2.6 AMBIENTES CON RECURSOS LIMITADOS ................................................................. 8 1.3 SISTEMAS OPERATIVOS DE TIEMPO REAL ................................................................... 9 1.3.1 SERVICIOS BÁSICOS DE UN KERNEL RTOS ............................................................. 9 1.4 LOS DISPOSITIVOS MÓVILES Y EL TIEMPO REAL ....................................................... 11 2. DEFINICIÓN DEL PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN BASADO EN EL ESTÁNDAR WIFI CON RESTRICCIONES DE TIEMPO REAL .................................................................................... 17 2.1 ESCENARIO ..................................................................................................................... 19 2.1.1 MODO DE CONEXIÓN ................................................................................................. 19 2.1.1.1 MODO INFRAESTRUCTURA ............................................................................................ 19 2.1.1.2 MODO AD HOC ................................................................................................................. 21 2.1.2 CONDICIONES DE ESPACIO ...................................................................................... 22 2.2 MECANISMO DE AUTENTICACIÓN ................................................................................ 22 2.3 MECANISMO DE CONTROL DE ACCESO AL MEDIO .................................................... 23 2.3.1 TÉCNICAS DE ACCESO AL MEDIO ............................................................................ 24 2.3.2 PROTOCOLOS MAC PARA REDES INALÁMBRICAS AD-HOC ................................ 26 2.3.3 PROTOCOLO DE CONTROL DE ACCESO AL MEDIO PARA REMM ....................... 28 2.4 LENGUAJE DE COMUNICACIÓN .................................................................................... 33 2.4.1 ENCABEZADO DE TRAMAS ........................................................................................ 34 2.4.2 TIPOS DE TRAMAS ...................................................................................................... 34 2.4.2.1 TRAMA TOKEN ................................................................................................................. 34 2.4.2.2 TRAMA DE MENSAJES DE CONFIRMACIÓN .................................................................. 35 2.4.2.3 TRAMA DE INFORMACIÓN .............................................................................................. 35 2.4.2.4 TRAMA ADICIONAL .......................................................................................................... 35 2.5 HERRAMIENTAS PARA LA VERIFICACIÓN DE PMR ..................................................... 36 3. PROTOTIPO DE APLICACIÓN DE MONITOREO EN TIEMPO REAL SOBRE UNA PDA PARA MERIS .................................................................................................................................... 39 3.1 ANALISIS DE REQUISITOS ............................................................................................. 39 3.2 MODELO DE CASOS DE USO ......................................................................................... 40 ii 3.2.1 DESCRIPCIÓN EXTENDIDA DE LOS CASOS DE USO ............................................. 41 3.2.2 DIAGRAMAS DE SECUENCIA ..................................................................................... 44 3.2.3 DIAGRAMA DE CLASES .............................................................................................. 47 3.2.4 DIAGRAMA DE TIEMPO............................................................................................... 50 3.3 INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO ................................................................................. 51 4. PRUEBAS ................................................................................................................................. 56 4.1 CONDICIONES DEL SISTEMA PARA LAS PRUEBAS .................................................... 56 4.2 DESCRIPCIÓN DE PRUEBAS .......................................................................................... 58 4.2.1 PRUEBA EXTERIOR DISTANCIA MÁXIMA, UN NODO .............................................. 58 4.2.2 PRUEBA EXTERIOR 30 METROS, UN NODO ............................................................ 59 4.2.3 PRUEBA EXTERIOR MÁXIMA DISTANCIA, TODOS LOS NODOS ........................... 59 4.2.4 PRUEBA INTERIOR, UN NODO .................................................................................. 59 4.2.5 PRUEBA EXTERIOR, SISTEMA OPTIMIZADO ........................................................... 60 4.3 CÁLCULO DE RESULTADOS .......................................................................................... 60 5. CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS ................................... 63 5.1 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 63 5.2 RECOMENDACIONES ..................................................................................................... 64 5.3 TRABAJOS FUTUROS ..................................................................................................... 65 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................. 67 FIGURAS FIGURA 1. DIVISIÓN DE TAREAS EN UN PLAZO .......................................................................................... 4 FIGURA 2. TIEMPO DE RESPUESTA .......................................................................................................... 5 FIGURA 3. EJECUTIVO CÍCLICO ............................................................................................................... 6 FIGURA 4. CAPA DE ABSTRACCIÓN ENTRE LA APLICACIÓN Y EL HARDWARE.............................................. 10 FIGURA 5. SERVICIOS BÁSICOS PROPORCIONADOS POR UN KERNEL RTOS............................................. 10 FIGURA 6. RED INALÁMBRICA DE SENSORES MERIS .............................................................................. 19 FIGURA 7. MODO DE CONEXIÓN WIFI EN INFRAESTRUCTURA .................................................................. 20 FIGURA 8. OPCIONES DE CONEXIÓN EN MODO INFRAESTRUCTURA .......................................................... 21 FIGURA 9. MODO DE CONEXIÓN WIFI EN AD HOC .................................................................................. 21 FIGURA 10. CONDICIONES DE LA REMM ............................................................................................... 23 FIGURA 11. ANILLO VIRTUAL A PARTIR DE UN ORDEN DE CONEXIÓN. ....................................................... 29 FIGURA 12. ESTADOS DE LA PDA. ........................................................................................................ 30 FIGURA 13. ESTADOS DE UN NP. .......................................................................................................... 31 FIGURA 14. PASO DE MENSAJES ENTRE LA PDA Y NPS PARA ENVÍO Y RECEPCIÓN DE TESTIGO. .............. 33 FIGURA 15. ENCABEZADO DE TRAMAS .................................................................................................