Bezprzewodowa sieć sensorowa
Sieć sensorowa (ang. Sensor network) składa się z wielu przestrzennie rozłożonych czujników (ang. Sensor). Zadaniem tego typu sieci jest zbieranie informacji z pewnego obszaru, w celu realizacji określonego zadania. Ze względu na rozległość sieci sensorowe zaliczyć można do grupy rozproszonych systemów pomiarowych.
Podobnie jak w przypadku wielu innych technologii, przemysł militarny w ogromnym stopniu przyczynił się do powstania i rozwoju sieci sensorowych. W 1978r. w amerykańskiej Agencji Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych (DARPA) zaczęto prace nad projektem Distributed Sensor Nets Workshop (DAR). Szczególną uwagę poświecono aspektom organizacji sieci, przetwarzania sygnałów i implementacji wydajnych algorytmów sieciowych. Należałoby także wymienić projekt DARPA z 1980, mianowicie Distributed Sensor Networks (DSN), był to system sensorowy działający we wczesnej wersji Internetu, który to posiadał wówczas około 200 hostów [4].
Z punktu widzenia zrealizowanego projektu, szczególnie ważnym rodzajem sieci sensorowych jest ich bezprzewodowa odmiana (ang. Wireless Sensor Network). Dzięki postępowi technologicznemu w komunikacji bezprzewodowej, elektronice i technologii MEMS w ostatnich latach nastąpił gwałtowny rozwój bezprzewodowych sieci sensorowych. Możliwe stało się budowanie miniaturowych urządzeń potrafiących nie tylko pełnić swą podstawową rolę pomiarową, ale także mających możliwość przetwarzania danych pomiarowych i komunikacji z innymi urządzeniami. Zrodziło to możliwość stworzenia sieci składającej się z olbrzymiej ilości takich urządzeń rozlokowanych na dużym obszarze, gdzie nie możliwe jest zapewnienie połączenia przewodowego[5].
Sieć taka składa się z niedrogich i kompaktowych sensorów - zwanych węzłami, wyposażonych w czujnik wielkości mierzonej, układ radiowy, oraz sterownik mikroprocesorowy. Węzły potrafią przetwarzać dane pomiarowe i komunikować się miedzy sobą. Wyniki pomiarowe kierowane są do węzła nadrzędnego, który to przekazuje je dalej do komputera bądź też bezpośrednio do Internetu.
Ze względu na często losowe rozmieszczenie węzłów w przestrzeni konieczne jest ich bateryjne zasilanie. Losowe rozmieszczenie wymusza ponadto na sieci zdolność do auto konfiguracji, czyli określenia topologii sieci i wzajemnych relacji pomiędzy sensorami. Uszkodzenia węzłów, lub wyczerpanie źródła energii węzła nie powinny zakłócać przesyłania informacji przez sieć, funkcję niedziałających węzłów przejmują ich najbliżsi sąsiedzi. Osiąga się to dzięki nadmiarowości sensorów w systemie. Zmiany położenia węzłów także bardzo często wchodzą w grę, wszystko to wymusza na bezprzewodowej sieci sensorowej zdolność do ciągłej rekonfiguracji.
Na rys. 2.2. pokazana jest przykładowa topologia bezprzewodowych sieci sensorowych. Pole sensorowe 1 i pole sensorowe 2 przedstawiają dwie odrębne sieci sensorowe które pokrywają określony obszar pomiarowy. Dane o obiektach mierzonych przekazywane są poprzez sensory do węzła nadrzędnego, który to zajmuje się ich obróbką i wizualizacją. Ze względu na pokrycie dużych obszarów pomiarowych bardzo często nie możliwa jest bezpośrednia komunikacja węzła nadrzędnego z podrzędnymi. Wymusza to przekazywanie informacji pomiędzy węzłami podrzędnymi w kierunku węzła nadrzędnego metodą wieloskokową (ang. Multihop).
Rys. 2.2: Topologia przykładowych sieci sensorowych.
komentarze
Copyright © 2008-2010 EPrace oraz autorzy prac.