1 Abstract— In the last decades, marine environment monitoring has become a priority because of the uncontrollable human activities which are gradually destroying the marine environment. Therefore, information technologies are considered as a feasible alternative for monitoring marine environments. This paper proposes GeoSoc a cross-layer communication protocol using information from the MAC and Application sublayers (geo-localization and strength of signal) to create groups of collaboration devices for marine currents monitoring. Results obtained from simulations show that GeoSoc is a suitable protocol for data transmissions in WSN applied on marine environment. Keywords— Wireless sensor networks, marine environments, communication protocol, geolocation. I. INTRODUCCIÓN L ENTORNO marino es un ecosistema vulnerable a actividades humanas tales como el desarrollo urbano, turístico e industrial en las costas y la circulación de transportes marinos propensos a accidentes y por ende a derrames de sustancias químicas, por mencionar algunos [1]. El desarrollo social, económico y tecnológico han generado un incremento en el interés de la sociedad por cuidar este entorno; sin embargo, esta tarea tiene asociados retos importantes, situación que no ha pasado desapercibidas por muchos investigadores. Para resolver la problemática asociada al cuidado de entornos marinos, es necesario la generación y recopilación de datos en tiempo real y las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) son una alternativa viable para ésta actividad. Una de las tecnologías prometedoras para este tipo de tareas son las redes inalámbricas de sensores (WSN – Wireless Sensor Networks), las cuales han sido utilizadas durante la última década en diferentes campos de aplicación relacionados con los sectores: forestal [2, 3], agrícola [4, 5], de transporte [6, 7], de salud [8, 9], por mencionar algunos. Con respecto al entorno marino, las redes se han utilizado para el J. A. Guerrero, Universidad de Colima (UdeC), Colima, Colima, México, antonio_guerrero@ucol.mx M. Cosio, Universidad Autónoma de Baja California (UABC), Ensenada, Baja California, México, cosio.maria@uabc.edu.mx A. Espinoza, Instituto Tecnológico de Sonora (ITSON), Hermosillo, Sonora, México, adolfoespinozaruiz@gmail.com E. Ruiz, Instituto Tecnológico de Sonora (ITSON), Hermosillo, Sonora, México, erica.ruiz@itson.edu.mx J. Contreras, Universidad de Colima (UdeC), Colima, Colima, México, juancont@ucol.mx J. D. Sanchez, Universidad Autónoma de Baja California (UABC), Ensenada, Baja California, México, jddios@uabc.edu.mx J. I. Nieto, Universidad Autónoma de Baja California (UABC), Ensenada, Baja California, México, jnieto@uabc.edu.mx monitoreo de ríos y lagos [10-13]. Dentro de un entorno marino, las WSN pueden contribuir a mejorar considerablemente la adquisición de datos en tiempo real por largos periodos de tiempo y en grandes áreas geográficas. Sin embargo, el entorno marino introduce nuevos requerimientos a las WSN tales como: nodos sensores más robustos y resistentes al agua salada, demanda un mayor consumo de energía debido a las largas distancias de comunicación y el desplazamiento de los nodos, es un escenario que incrementa los problemas de línea de vista para las transmisiones debido a los oleajes [14]. De forma general, una red de sensores aplicada al monitoreo marino cerca de la costa, utiliza una topología como la que se muestra en la Fig.1 [15]. Dicha topología está compuesta por un conjunto de nodos sensores o boyas fijas que recolectan la información de los parámetros ambientales, transmitiéndolos a un nodo central (conocido como SINK) mediante un protocolo de comunicación punto a punto (generalmente ZigBee). Los nodos centrales transmiten la información colectada por todos los nodos sensores al servidor de procesamiento mediante una tecnología como GPRS (General Packet Radio Service). Finalmente, la información se encuentra disponible para su consulta desde diferentes equipos de usuarios. Esta topología considera transmisiones de un solo salto y rutas fijas para la transmisión de los datos recolectados, por lo que no son necesarios protocolos de encaminamiento. Figura 1. Arquitectura común de un sistema de monitoreo marino basado en WSN. Para medir parámetros como el comportamiento de las corrientes marinas es necesario que las boyas tengan libertad de movimiento con lo que la topología sufre cambios constantes, lo que genera un nuevo reto para la transmisión de los datos colectados hacia el servidor encargado de su procesamiento. Esa movilidad genera que para la transmisión E GeoSoc: A Geocast-based Communication Protocol for Monitoring of Marine Environments J. A. Guerrero, M. Cosío, A. Espinoza, E. Ruiz, J. D. Sánchez, J. Contreras and J. I. Nieto 324 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 15, NO. 2, FEB. 2017