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    Viability of FPGAs in wireless sensor networks

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    Dentro del contexto del proyecto de tesis planteado, se aborda el problema del control y las comunicaciones en las luminarias de los sistemas inteligentes de alumbrado p煤blico. En los trabajos reportados en la literatura sobre el tema planteado, se encuentra el problema particular de la implementaci贸n de protocolos digitales de comunicaciones en las luminarias, y especialmente en la implementaci贸n del protocolo Digital Addressable Lighting Interface (DALI) en redes de sensores inal谩mbricos. Desafortunadamente los microcontroladores que habitualmente se emplean en los nodos de sensores inal谩mbricos, no integran perif茅ricos para este tipo de protocolos, por lo que suelen implementarse por software. Un punto de oportunidad es implementar este tipo de protocolos en hardware mediante una FPGA y de esta forma demostrar su viabilidad en nodos de sensores inal谩mbricos. En esta tesis se presenta una soluci贸n para implementar por hardware el protocolo DALI para controlar sistemas de iluminaci贸n inteligente. La novedad de este trabajo es la descripci贸n portable del protocolo DALI implementado en forma de un bridge de comunicaciones en una FPGA de bajo coste, bajo consumo de energ铆a y poca cantidad de recursos l贸gicos, para ser embebida en un nodo sensor inal谩mbrico. El protocolo se ha descrito en lenguaje VHDL siguiendo los est谩ndares 1076-93 y 1076.3-97. Las contribuciones de este trabajo demuestran la viabilidad de la utilizaci贸n de FPGAs en redes de sensores inal谩mbricos, que en este caso se utilizan para implementar el bridge DALI y resolver el problema de la interfaz de comunicaci贸n.Within the context of the proposed thesis project, the problem of control and communications for luminaires in intelligent public lighting systems is addressed. In the works reported in the literature on the subject, we can find the particular problem of the implementation of digital communication protocols for luminaires, and specifically the implementation of the Digital Addressable Lighting Interface (DALI) protocol in wireless sensor networks. Unfortunately, the microcontrollers that are commonly used in wireless sensor nodes do not integrate peripherals for this type of protocol, so they are usually implemented by software. A point of opportunity is to implement this type of protocols in hardware through an FPGA and thus demonstrate its viability in wireless sensor nodes. In this thesis, a solution is presented to implement the DALI protocol by hardware to control intelligent lighting systems. The novelty of this work is the portable description of the DALI protocol implemented in the form of a communications bridge in a low-cost FPGA, with low power consumption and few logical resources, which will be embedded in a wireless sensor node. The protocol has been described in VHDL language following the 1076-93 and 1076.3-97 standards. The contributions of this work demonstrate the feasibility of using FPGAs in wireless sensor networks, which in this case are used to implement the DALI bridge and solve the communication interface problem
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