Optimización de tráfico de datos en el internet de las cosas médicas utilizando un simulador de redes de eventos discretos y LoRa: caso de estudio, centros médicos de la PUCESE

Abstract

Esta investigación se enfoca en la optimización del tráfico de datos en el Internet de las Cosas médicas (IoMT) utilizando un simulador de redes de eventos discretos y LoRa. El caso de estudio se enfoca en los centros médicos de la PUCESE en la provincia de Esmeraldas, Ecuador. El objetivo general de la investigación es describir la infraestructura IoT-LoRa adecuada para la captura, transmisión, almacenamiento y procesamiento de datos médicos. Para lograr este objetivo se plantean los siguientes objetivos específicos: determinar la situación actual de los centros médicos de la PUCESE con relación a la adquisición, administración y almacenamiento de la información, analizar las bases teóricas sobre los dispositivos IoT y comunicación de datos, y realizar una implementación de la red LoRa mediante la simulación y despliegues experimentales en OMNeT++ utilizando el Framework FLoRa. La investigación fue de tipo mixta: cuantitativa y cualitativa, además se emplearon métodos de investigación como lo fueron el método deductivo, experimental y descriptivo. La técnica empleada fue la experimentación y se establecieron 3 variables de operacionalización. La variable dependiente fue el factor de dispersión (SF) y las variables independientes el consumo de energía y el tiempo en el aire (ToA). Se desarrolló un modelo de simulación compuesto por seis elementos que se encargaron de demostrar que la cobertura de la red varió significativamente en función de los parámetros de configuración. Se llevaron a cabo dos escenarios con la finalidad de examinar el efecto que causa la manipulación del factor de dispersión (SF) sobre el consumo de energía y el tiempo en el aire (ToA). Los resultados mostraron que la variación del SF influye tanto en la cantidad de energía que consumen los dispositivos como en el tiempo que tarda un paquete en ser transmitido por un nodo y recibido por otro (ToA), lo que demuestra la importancia de considerar este parámetro en el diseño y despliegue de redes inalámbricas. Con los resultados de esta investigación se determinó una manera óptima de configurar una red LoRa para que dispositivos IoMT tengan más tiempo de vida hasta volver a necesitar una nueva carga de energía, haciendo muy rentable realizar una implementación de estos dispositivos.