Estudio de la viabilidad de sensores GNSS en cloud para aplicaciones IoT

Abstract

El TFM tiene por finalidad determinar si es viable el uso de receptores GNSS (Global Navigation Satellite System) en los que el procesamiento de la señal se llevará haciendo uso de la nube, es decir, el receptor GNSS actúa como elemento de recepción de las señales y mensajes de navegación procedentes de satélites tanto GPS como Galileo y dichas señales se envían a la nube para su procesamiento. Se ha decidido dividir el TFM en dos fases, de manera que la primera fase sirva como base sobre la que se sustenta la segunda. En una primera fase se procede al estudio de las prestaciones que debe brindar un receptor GNSS para adquirir las señales y mensajes de la constelación GPS en las bandas L1 y L5, así como las señales y mensajes de la constelación Galileo en las bandas E1, E5 y E6. Esta fase incluye además el desarrollo de una interfaz gráfica de usuario (GUI) que permite modelar el escenario y parámetros de recepción de la señal GNSS y permite obtener mediante MATLAB información sobre el rendimiento del receptor GNSS. En una segunda fase se estudia la viabilidad del uso de sensores GNSS en aplicaciones IoT (Internet of Things), determinando los efectos limitantes de dicha solución (consumos, capacidades, etc) así como la viabilidad de externalizar el cálculo de la posición (recordemos que las señales y mensajes recibidos de los satélites son enviados a la nube y por tanto el procesamiento de dichas señales puede ser realizado por terceros).

The purpose of the TFM is to determine if it is feasible to use GNSS (Global Navigation Satellite System) receivers in which the signal processing will take place using the cloud, that is, the GNSS receiver acts as a signal reception element and navigation messages from both GPS and Galileo satellites and the signals are sent to the cloud for processing. It has been decided to divide the TFM into two phases, so that the first phase serves as the basis on which the second phase is based. In a first phase, we proceed to the study of the benefits that a GNSS receiver must provide to acquire the signals and messages of the GPS constellation in the L1 and L5 bands, as well as the signals and messages of the Galileo constellation in the E1, E5 bands and E6. This phase also includes the development of a graphical user interface (GUI) that allows modeling the scenario and reception parameters of the GNSS signal and allows obtaining information on the performance of the GNSS receiver through MATLAB. In a second phase, the feasibility of using GNSS sensors in IoT (Internet of Things) applications is studied, determining the limiting effects of this solution (consumption, capacities, etc.) as well as the viability of outsourcing the position calculation (remember that the signals and messages received from the satellites are sent to the cloud and therefore, the processing of the signals can be done by third parties)

El TFM té per finalitat determinar si és viable l'ús de receptors GNSS (Global Navigation Satellite System) en els quals el processament del senyal es portarà fent ús del núvol, és a dir, el receptor GNSS actua com a element de recepció dels senyals i missatges de navegació procedents de satèl·lits tant GPS com Galileu i aquests senyals s'envien al núvol per al seu processament. S'ha decidit dividir el TFM en dues fases, de manera que la primera fase serveixi com a base sobre la qual se sustenta la segona. En una primera fase es procedeix a l'estudi de les prestacions que ha de brindar un receptor GNSS per adquirir els senyals i missatges de la constel·lació GPS en les bandes L1 i L5, així com els senyals i missatges de la constel·lació Galileu en les bandes I1, I5 i I6. Aquesta fase inclou a més el desenvolupament d'una interfície gràfica d'usuari (GUI) que permet modelar l'escenari i paràmetres de recepció del senyal GNSS i permet obtenir mitjançant MATLAB informació sobre el rendiment del receptor GNSS. En una segona fase s'estudia la viabilitat de l'ús de sensors GNSS en aplicacions IoT (Internet of Things), determinant els efectes limitants d'aquesta solució (consums, capacitats, etc) així com la viabilitat d'externalitzar el càlcul de la posició (recordem que els senyals i missatges rebuts dels satèl·lits són enviats al núvol i per tant el processament d'aquests senyals pot ser realitzat per tercers).