Trådløst sensornetværk , eller trådløst sensornetværk , er et distribueret, selvorganiserende netværk af mange sensorer og aktuatorer , forbundet via en radiokanal .
Dækningsområdet for et sådant netværk [1] kan variere fra flere meter til flere kilometer på grund af evnen til at videresende beskeder fra en knude til en anden og afhænger af udbredelsesmiljøet (skov [2] , byudvikling, vandområder) og terrænet.
En af de første prototyper af sensornetværket kan betragtes som SOSUS , designet til at opdage og identificere ubåde .
I midten af 1990'erne begyndte trådløse sensornetværksteknologier aktivt at udvikle sig; i begyndelsen af 2000'erne gjorde udviklingen af mikroelektronik det muligt at producere en ret billig elementbase til sådanne enheder . Trådløse sensornetværk fra begyndelsen af 2010'erne er hovedsageligt baseret på ZigBee- standarden .
Mange sektorer og aktivitetsområder (industri, transport, forsyningsvirksomhed, sikkerhed) er interesserede i implementering af sensornetværk, og antallet af forbrugere er konstant stigende [3] . Tendensen skyldes komplikationen af teknologiske processer, udviklingen af produktionen, de voksende behov hos enkeltpersoner inden for segmenterne sikkerhed, ressourcekontrol og brug af inventar. Med udviklingen af mikroelektroniske teknologier dukker nye praktiske opgaver og teoretiske problemer op i forbindelse med anvendelsen af sensornetværk i industrien , boliger og kommunale tjenester og husholdninger . Brugen af billige trådløse sensorstyringsenheder åbner nye områder for anvendelsen af telemetri- og kontrolsystemer [4] , såsom:
Det skal bemærkes, at på trods af den lange historie med sensornetværk [3] , har konceptet med at bygge et sensornetværk ikke endeligt taget form og er ikke kommet til udtryk i visse software- og hardware-(platform)løsninger. Implementeringen af sensornetværk på nuværende tidspunkt afhænger i høj grad af de specifikke krav til den industrielle opgave. Arkitekturen, softwaren og hardwareimplementeringen er på stadiet af intensiv teknologidannelse, hvilket tiltrækker udviklernes opmærksomhed for at søge efter en teknologisk niche for fremtidige producenter [3] .
Trådløse sensornetværk består af miniaturecomputerenheder - motes , udstyret med sensorer (for eksempel temperatur, tryk, belysning, vibrationsniveau, placering osv.) og sendere, der arbejder inden for et givet radioområde. Fleksibel arkitektur, reducerede installationsomkostninger adskiller trådløse smarte sensornetværk fra andre trådløse og kablede datatransmissionsgrænseflader, især når det kommer til et stort antal sammenkoblede enheder, giver sensornetværket dig mulighed for at forbinde op til 65.000 enheder. Den konstante reduktion i omkostningerne ved trådløse løsninger, stigningen i deres driftsparametre gør det muligt gradvist at skifte fra kablede løsninger i telemetridataindsamlingssystemer, fjerndiagnosticeringsværktøjer og informationsudveksling til trådløse. "Sensornetværk" er i dag et veletableret udtryk, der betegner et distribueret, selvorganiserende, fejltolerant netværk af individuelle knudepunkter, uden opsyn og kræver ingen speciel installation af enheder [5] . Hver node i sensornetværket kan indeholde forskellige sensorer til overvågning af det eksterne miljø, en mikrocomputer og en radiotransceiver. Dette gør det muligt for enheden at foretage målinger, selvstændigt udføre indledende databehandling og opretholde kommunikation med et eksternt informationssystem.
Den videresendte kortrækkende radiokommunikationsteknologi 802.15.4 / ZigBee , kendt som "Sensor-netværk", er en af de moderne retninger i udviklingen af selvorganiserende fejltolerante distribuerede systemer til overvågning og styring af ressourcer og processer. I dag er teknologien i trådløse sensornetværk den eneste trådløse teknologi, der kan bruges til at løse opgaverne med overvågning og kontrol, som er kritiske for driften af sensorer. Sensorerne integreret i et trådløst netværk danner et territorialt distribueret selvorganiserende system til indsamling, behandling og transmission af information. Det vigtigste anvendelsesområde er kontrol og observation af de målte parametre for fysiske medier og objekter [6] .
Den vedtagne IEEE 802.15.4-standard beskriver adgangskontrol for trådløse forbindelser og fysiske lag for lavhastigheds trådløse personlige områdenetværk, det vil sige de to nederste lag i henhold til OSI-netværksmodellen . Den "klassiske" sensornetværksarkitektur er baseret på en typisk node, der inkluderer [7] , et eksempel på en typisk node RC2200AT-SPPIO [8] :
Brugen af en anden sender i en typisk sensornetværksknude, som overholder ISO 24730-5 standarden, som sensor gør det muligt at bruge sensornetværket ikke kun til at observere parametrene for medier og objekter, men også til at lokalisere og observere bevægelser af genstande udstyret med specielle radiofrekvensmærker . Et sensornetværk bygget af sådanne noder danner en trådløs RTLS- infrastruktur .
En typisk knude kan repræsenteres af tre typer enheder [9] :
| Trådløse sensornetværk | |
|---|---|
| Operativsystemer | |
| Industristandarder |
|
| Programmeringssprog | |
| Hardware |
|
| Software | |
| Ansøgninger |
|
| Protokoller | |
| Konferencer / Magasiner |
|
| Ambient Intelligence | |
|---|---|
| Begreber |
|
| Teknologi |
|
| Platforme | |
| Ansøgning |
|
| De første opdagelsesrejsende |
|
| se også |
|