La aparición reciente de sensores inalámbricos miniatura a bajo costo esta creando la oportunidad de una nueva era en la revolución inalámbrica. Con el despliegue ubicuo de dispositivos de cómputo inalámbricos baratos, las redes de sensores inalambricos poseen la capacidad de colectar, analizar, y transmitir datos ambientales de forma masiva. Esta nueva tecnología afectará virtualmente cada aspecto de la vida diaria, desde tareas mundanas tales como controlar la temperatura de una habitación, riego de plantas o hasta esfuerzos ambiciosos como el control de inventarios en tiempo real en sistemas distribuidos y sistemas de avisos tempranos que proporcionen alertas en la prevención y detección de incendios forestales, terremotos, etc. Las redes de sensores desempeñarán un papel importante en el futuro de la infraestructura de datos, con un amplio rango de aplicaciones como supervisión del habitat, control de tráfico, vigilancia, etc. La mayoría de estas aplicaciones requieren cierto grado de confiabilidad y de robustez, por ejemplo, la capacidad de la red de funcionar y de recolectar datos bajo condiciones ambientales ásperas. Además, muchas aplicaciones tales como vigilancia y supervisión son sensibles al retardo en la entrega de los mismos (delay-sensitive). Para satisfacer estos requisitos, una red de sensores debe proporcionar ciertas garantías de retardo, y estas soluciones tienen que escalar bien con el tamaño de la red. Los requisitos mencionados anteriormente plantean desafíos significativos que necesitan ser tratados de una manera novedosa en el diseño de la siguiente generación de redes de sensores inalámbricos. En este proyecto, pretendemos cambiar la estructura jerárquica tradicional aplicada a redes de sensores y substituirla por una estructura cooperativa, distribuida y oportunista. En esta propuesta se pretende desarrollar nuevos protocolos de recolección, enrutamiento y transporte de datos para proponer soluciones escalables y robustas para la red inalámbrica de sensores. Estas soluciones serán desarrolladas con un fuerte énfasis en aplicaciones sensibles al retardo (delay-sensitive). El objetivo principal de esta propuesta es realizar investigación de punta a un nivel mundial que permita incrementar y extender el conocimiento actual de las redes de sensores inalámbricos. En particular estudiaremos y propondremos nuevos modelos de tráfico para redes de sensores inalámbricos. El trafico generado por redes de sensores es totalmente diferente al trafico generado por otras redes de datos (Intenet por ejemplo), y en la actualidad no existes modelos adecuados para este tipo de redes. También estudiaremos y propondremos nuevos sistemas de recolección de datos que sean menos propensos a la congestión, para realizar esto propondremos un nuevo paradigma de red en el cual el procesamiento de datos se mueve de manera virtual a los lugares donde se generan los datos. Finalmente, En este trabajo también propondremos un nuevo paradigma en la capa de transporte de datos, poniendo énfasis en proporcionar ciertas garantías de retardo para aquellas aplicaciones de tiempo real que no toleren cualquier retardo ofrecido por la red, condición que en la actualidad no ocurre con ningún protocolo de transporte propuesto en la literatura especializada. En este proyecto estamos contemplando la publicación de 3-5 artículos en conferencias internacionales y 2-3 artículos de revista, todos ellos de la IEEE o de la ACM. Un aspecto fundamental de este proyecto es la formación de recursos humanos que incursionen en esta área del conocimiento en México. En este proyecto participaran 3 doctores en ingeniería, 3 maestros en ingeniería y tres licenciados en ingeniería, todos ellos realizando su trabajo de tesis bajo la supervisión del responsable técnico de este proyecto. También pretendemos hacer del dominio público algunos de los programas que se generen como resultado de nuestra investigación para darles la mayor difusión y presencia internacional posibles. Nuestro grupo de trabajo, además del responsable técnico, incluye otros dos académicos con doctorado. Nuestro grupo tiene una amplia experiencia en el estudio de redes celulares, redes tipo Ad Hoc, redes de sensores inalámbricos así como en el modelado de redes que usan el protocolo IP (en redes de área local y metropolitana). En todas estas áreas hemos hecho contribuciones de primer nivel cuyos resultados han sido publicados en conferencias y revistas internacionales del mayor prestigio.

Investigación: El objetivo principal de esta propuesta es realizar investigación de punta a un nivel mundial que permita incrementar y extender el conocimiento actual de las redes de sensores inalámbricas. Por su alcance y difusión, un aspecto primordial de nuestro trabajo es la publicación de resultados en conferencias y revistas de renombre tanto nacional como internacional. El publicar nuestros resultados permite a la comunidad científica e industrial mundial entrar en conocimiento de los resultados derivados de nuestra investigación, lo que sirve como base para que otros investigadores extiendan todavía más los trabajos de investigación en esta área de las comunicaciones. El publicar y en su caso patentar nuestros resultados también permite la transferencia de las tecnologías que resulten de esta investigación a compañías fabricantes de equipo de redes de sensores inalámbricas, así como también a proveedores de soluciones integradas basadas en redes de sensores. Formación de recursos humanos Un aspecto fundamental de este proyecto es la formación de recursos humanos que incursionen en esta área del conocimiento en México. Los responsables de este proyecto tuvimos la oportunidad de obtener una beca a través de la UNAM para realizar estudios de maestría y doctorado en el extranjero, y sabemos por participaciones previas en conferencias y congresos internacionales que existen muy pocos investigadores mexicanos trabajando en el área de redes de telecomunicaciones. Esta realidad nos motiva todavía más para trabajar con los estudiantes en este proyecto, tanto de licenciatura como de posgrado, y así crear nuevas generaciones de investigadores y profesionistas que incursionen en esta área de las telecomunicaciones. Al principio de este proyecto participarían tres alumnos de doctorado, tres alumnos de maestría y un alumnos de licenciatura todos ellos realizando su trabajo de tesis bajo la supervisión del responsable de este proyecto. Otras tesis de licenciatura, maestría y doctorado serán propuestas y dirigidas en caso de obtener el apoyo, pues esto nos permitiría incrementare nuestra infraestructura para incorporar a más estudiantes. Software Público para la comunidad científica e industrial mundial Pretendemos hacer del dominio público algunos de los programas que se generen como resultado de nuestra investigación. Esto tiene la doble función de proporcionar a terceras personas las herramientas para corroborar la veracidad de nuestros resultados, pero más importante, permite a la comunidad académica e industrial mundial la capacidad de conocer mejor, experimentar y extender nuestro trabajo. En proyecto anteriores como Cellular IP (www.comet.columbia.edu/celularip), CIMS (www.comet.columbia.edu/ micromobility) y mobiware (www.comet.columbia.edu/mobiware) hicimos público los programas generados de nuestra investigación los cuales fueron bajados de la red en el orden de miles, y sabemos que son usados y estudiados tanto en universidades como en centros de investigación de compañías privadas.