Implementación de una red de sensores inalámbricos utilizando estrategias de FOG Computing en sistemas de reconocimiento de voz

Abstract

In the context of intelligent home control, speech recognition is postulated as a research topic because it represents a clear challenge in terms of defining a network architecture, protocol selection and low-latency processing. One of the main goals of recognition is to provide a real-time interface between the human and the machine, hence microphones are those sensors that collect information, and are integrated through a wireless network to transmit data to a processing unit. Two development boards with arrays of microphones were selected and a network of wireless sensors was formed. With the data collected from the microphones, signal conditioning algorithms were performed at the sensor nodes, then the data stream was transmitted to the main node or Internet gateway, on which the processing strategies in the fog were developed. Finally, the system was able to determine the performance of combined border and fog computing with respect to voice recognition systems hosted in the cloud.

En el contexto de control inteligente de hogares, el reconocimiento de voz se postula como tema de investigación porque representa un claro desafı́o en términos de la definición de una arquitectura de red, la selección de protocolos y el procesamiento de baja latencia. Uno de los principales objetivos del reconocimiento es proporcionar una interfaz en tiempo real entre el usuario humano y la máquina, de ahı́ que los micrófonos son aquellos sensores que recolectan información, y se integran por medio de una red inalámbrica para transmitir datos a una interfaz de procesamiento. Se seleccionaron dos tarjetas de desarrollo con arreglos de micrófonos y se conformó una red de sensores inalámbricos. Con los datos recopilados de los micrófonos se realizaron algoritmos de acondicionamiento de señal en los nodos sensores, posteriormente se transmitió el flujo de datos al nodo principal o puerta de enlace a Internet, sobre este se desarrollaron las estrategias de procesamiento en la niebla. Finalmente, con el sistema realizado se logró determinar el desempeño de la computación combinada entre la frontera y la niebla respecto a los sistemas de reconocimiento de voz alojados en la nube.