Wireless sensor mesh networks for real time liquid level monitoring system

Abstract

Sensor networks are an indispensable requirement for a multiple applications, from the home appliances to the most ground breaking technology. They are now used in many industrial and civilian application areas, including industrial process monitoring and control, machine health monitoring, environment and habitat monitoring, healthcare applications, home automation, and traffic control. This thesis presents a wireless sensor mesh network and the application in liquid level sensing. The sensor network consist of a suite of nodes for data sensing, a coordinator node to establish a network and receive data, and a central server to process the data and host it to internet. Two different prototypes were built. In the first prototype central server was based on a personal computer with a seamless XBee RF module configured to operate with ZigBee mesh network standard. The second prototype was based on Arduino open source microcontroller with a Wi-Fi Arduino microcontroller shield and a seamless XBee RF module configured to operate with ZigBee mesh network standard. Test runs demonstrated the capabilities of both prototypes to measure liquid level of multiple tanks, and host data online through a web host Pachube. Our work demonstrated the feasibility of real time liquid level monitoring for wireless mesh networks.

Las redes de sensores son un requisito indispensable para múltiples aplicaciones, desde los electrodomésticos a la más revolucionaria tecnología. Estas se usan en muchas áreas de aplicación industrial y civil, incluyendo el monitoreo y control de procesos industriales, monitoreo preventivo de maquinaria, monitoreo ambiental, aplicaciones de atención médica, domótica y control de tráfico. En este documento se presenta una red de sensores inalámbricos y su aplicación en la detección de nivel de agua. La red de sensores consiste en un conjunto de nodos para obtener datos sensoriales, un nodo coordinador para establecer una red y recibir datos, y un servidor central para procesar los datos y presentar en internet. Dos prototipos se construyeron. El primer prototipo central en primer está basado en una computadora personal con un módulo de radio frecuencia llamado XBee, configurado para funcionar en el estándar de protocolo inalámbrico ZigBee. El segundo prototipo se basa en un microcontrolador Arduino de código abierto con un módulo inalámbrico de internet y un módulo de radio frecuencia llamado XBee, configurado para funcionar en el estándar de protocolo inalámbrico ZigBee. Las pruebas realizadas demostraron la capacidad de ambos prototipos para medir el nivel de agua de varios tanques, y presentar los datos de forma online a través de un web de alojamiento llamado Pachube. Nuestro trabajo demostró la factibilidad para monitorear el nivel de agua en tiempo real para redes de malla inalámbrica.