2.4. COMUNICACIONES INALÁMBRICAS
2.4.1 Wi-Fi
Wi-Fi es un estándar para la conexión de dispositivos electrónicos mediante tecnología inalámbrica. Hoy en día, la mayor parte de los dispositivos que utilizamos incorporan esta tecnología (teléfonos, consolas, portátiles, etc.) con la que podemos conectarnos a una red (o Internet) sin la necesidad de utilizar cables. Para la conexión tenemos dos modos de acceso posibles:
(AP) Access point: Permite al resto de dispositivos conectarse a una red inalámbrica, centralizando las conexiones en un único dispositivo. Normalmente está conectado a un encaminador (router) que se encarga de conectar la red inalámbrica con Internet.
Ad-hoc: Permite el intercambio de información entre varios dispositivos de forma descentralizada, sin la necesidad de utilizar una infraestructura ajena para la conexión. Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance, la organización comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11 relacionados a redes
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inalámbricas de área local. El alcance de una red Wi-Fi está alrededor de los 100 metros al aire libre, reduciéndose esta distancia con la presencia de obstáculos como paredes. Los estándares de Wi-Fi IEEE 802.11b, IEEE 802.11g e IEEE 802.11n disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps , 54 Mbps y 300 Mbps, respectivamente. En cuanto a los protocolos de seguridad que utiliza existen varias alternativas para garantizar la seguridad de estas redes. Las más comunes son la utilización de protocolos de cifrado de datos para los estándares Wi-Fi como el WEP, el WPA, o el WPA2 que se encargan de codificar la información transmitida para proteger su confidencialidad, proporcionados por los propios dispositivos inalámbricos. La mayoría de las formas son las siguientes:
WEP, cifra los datos en su red de forma que sólo el destinatario deseado pueda acceder a ellos. Los cifrados de 64 y 128 bits son dos niveles de seguridad WEP. WEP codifica los datos mediante una “clave” de cifrado antes de enviarlo al aire. Este tipo de cifrado no está muy recomendado, debido a las grandes vulnerabilidades que presenta, ya que cualquier cracker puede conseguir sacar la clave.
WPA: presenta mejoras como generación dinámica de la clave de acceso. Las claves se insertan como de dígitos alfanuméricos, sin restricción de longitud. Sin embargo, su uso esta más encaminado a la conectividad de dispositivos que buscan un largo alcance y gran ancho de banda, independientemente de otros factores tan importantes en los robots móviles como puede ser el consumo de las baterías.
25 2.4.2. RED AD HOC
Una red ad-hoc (Mobile Ad-hoc Network o Manet) es unconjunto de nodos o hosts que se comunican entre sí mediante enlaceswireless, sin la necesidad de una infraestructura de red fija. Cada nodo actúacomo router y va encaminando los distintos paquetes entre los diferentesterminales, sin la necesidad de que exista un alcance directo entre la fuente yel destino.Este tipo de red es autónoma entre terminales que pueden moverse libremente Los nodos de una manet utilizan tablas de encaminamiento para organizar lossaltos entre los nodos intermedios y así poder enviar los paquetes. Estas tablasde encaminamiento se deben actualizar con mucha frecuencia ya que la red esmóvil y van cambiando de posición constantemente.
2.4.2.1 CARACTERÍSTICAS Ad Hoc
Las principales características de las redes ad hoc son:
• Los terminales autónomos. En este tipo de redes cada nodo es autónomo pudiendo funcionar como en caminador (router).
• Funcionamiento distribuido. Una manet puede formarse sin la necesidad de infraestructura y al mismo tiempo conectarse a una para mejorar su capacidad. Por eso todos los terminales se encargan del control y la gestión de la red.
Encaminamiento multisalto. Los paquetes realizan uno o varios saltos para llegar
de la fuente al destino.
Topología de red dinámica. Todos los nodos de la red son terminales móviles que
pueden moverse libremente cambiando constantemente su arquitectura de red. Esto introduce una cierta complejidad al realizar el encaminamiento.
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Enlace fluctuante. Al tratarse de conexiones inalámbricas utilizan como medio de
transmisión el aire. Esto supone una alta tasa de errores al tener las limitaciones del ruido, atenuación, ancho de banda limitado.
Terminales ligeros. La capacidad de los terminales acostumbra a ser baja al igual
que el de las baterías.
2.5. INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La inteligencia artificial es una disciplina en la cual se desarrollan algoritmos de comportamiento que emulan ciertas características de los organismos biológicos inteligentes. Otras definiciones son :
“Un campo de estudio que se enfoca a la explicación y emulación de la conducta inteligente en función de procesos computacionales”
“El arte de crear máquinas con la capacidad de ejecutar funciones que son realizadas por personas y requieren inteligencia”
“El estudio de las capacidades mentales mediante el uso de modelos computacionales” La necesidad de distribuir las actividades y la inteligencia puede explicarse, según los siguientes aspectos (Figura 2.1):
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Figura 2.6 Esquema de los agentes
i. Los problemas complejos son físicamente distribuidos: Esto se simplifica, una red
de transporte, por su naturaleza propia, es distribuida geográficamente, al igual que un sistema de control industrial, tales como los usados en las refinerías o en líneas de ensamblaje que tienen una distribución espacial. Lo anterior se aplica igualmente al manejo del tráfico vehicular y aéreo, cada automóvil o aeroplano es una entidad autónoma, la cual trata de alcanzar su destino final en las mejores condiciones posibles.
ii. Los problemas son ampliamente distribuidos y heterogéneos en términos
funcionales. El diseño de productos industriales así como la construcción de autos de carreras, una nave espacial o un lanzador de cohetes, requiere de la intervención de un gran número de especialistas, los cuales tienen únicamente un punto de vista muy local con respecto a todos los problemas que están envueltos en la creación de dicho sistema. Ninguno de ellos está suficientemente capacitado o posee todo el conocimiento para construirlo por sí mismo. Un auto de Fórmula 1,
Agentes Inteligencia Artificial Distribuida Modularidad Velocidad Confianza Inteligencia Artificial Reusabilidad Plataforma Independiente Nivel de Conocimiento Facil Mantenimiento Sistemas Multi- agente
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por ejemplo, requiere de una gran cantidad de expertos para perfeccionar su diseño: especialistas en motores, chasis y ejes, el jefe de ingenieros, el conductor. Toda esta gente pone su conocimiento en común para tratar de hacer el mejor carro que exista.
iii. Las redes de información nos obligan a tener una visión distribuida. Nos
encontramos en la edad de las redes de información intercontinental, en donde los datos y los procesos se encuentran distribuidos en una serie de sitios y servidores en todo el mundo. La red Internet por su parte, ya tiene decenas de miles de sitios Web donde acceder a la información. Debemos cambiar nuestra mentalidad de trabajo de sistemas cerrados y adaptarnos al enfoque de sistemas abiertos en donde cada computador es fijo o móvil, está conectado con otro computador en el planeta, a través de la gigantesca telaraña computacional que existe en el mundo.
iv. La complejidad de las soluciones está relacionada con un punto de vista local.
Cuando los problemas son demasiados extensos para ser analizados como un todo, las soluciones basadas en enfoques locales frecuentemente permiten llegar a soluciones más rápidamente. Así por ejemplo, el problema del tráfico aéreo es un problema global, complejo y difícil de resolver por el gran número de parámetros involucrados, al igual que la gran cantidad de restricciones que deben ser manejadas. Enfoques locales hacen posible la solución de este tipo de problemas en forma rápida, elegante y eficiente.
v. Los sistemas deben ser capaces de adaptarse a los cambios en la estructura del
ambiente. El diseño de entidades debe actualmente enfrentar los cambios en el contexto de las operaciones. Cambios por ejemplo en el ambiente, los sistemas operativos, en los manejadores de las bases de datos, en las interfaces gráficas, en la adición de nuevo hardware y software. En este contexto, los Sistemas Multi- Agente, por su naturaleza distribuida y porque resuelven los razonamientos que ocurren localmente, pero sobre todo porque deciden de la existencia de agentes, incluso mientras el sistema está funcionando, son arquitecturas adecuadas para
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tomar en cuenta la capacidad de evolución y adaptación necesarias para el funcionamiento del sistema.