Zastosowania bezprzewodowych sieci sensorowych
Węzły sieci sensorowych mogą zawierać w sobie różnego rodzaju czujniki wielkości pomiarowych, począwszy od pomiaru temperatury i wilgotności, aż po zaawansowane czujniki drgań sejsmicznych skorupy ziemskiej. Duża różnorodność odmian sensorów, sprawia iż mogą one być stosowane do pomiaru wielu czynników w zróżnicowanych środowiskach. Współczesny przemysł w dużej mierze opiera się na podstawie pomiarów wykonywanych przez bezprzewodowe systemy pomiarowe, gdyż generuje to mniejsze koszty (brak okablowania) i zwiększa elastyczność systemu (mobilność). Przykładem może być integracja z siecią przemysłową PROFINET, opracowaną przez organizację PROFIBUS International.
Zastosowania bezprzewodowych sieci sensorowych:
Technika militarna: Jak większość współcześnie stosowanych technologii, również i sieci sensorowe zawdzięczają swoje powstanie technice wojskowej. Współcześnie sieci te wykorzystuje się do zdalnego monitorowania pola walki, istnieje możliwość wykrycia ruchów wroga, dzięki czemu dowodzący mogą podjąć trafniejsze decyzje. Stan żołnierzy, pojazdów jak i ilości dostępnej amunicji również może być monitorowany zdalnie.
Przemysł: Oprócz oczywistych zastosowań sieci sensorowych w przemyśle, takich jak np.: pomiar temperatury w kotłach hutniczych, wilgotności powietrza w halach produkcyjnych, można wspomnieć o systemie zarządzania stanem magazynu (ang. Inventory System). Został on po raz pierwszy wprowadzony przez firmę Tesco do zdalnego monitorowania stanu zapasów. System taki składa się z wielu węzłów sieciowych poumieszczanych na magazynowych paczkach, każdy węzeł posiada unikalny kod związany z produktem umieszczonych w pojemniku. Pracownik chcąc sprawdzić dostępność danego towaru w magazynie wysyła bezprzewodowo zapytanie z kodem danego produktu. Informacje o rzeczywistym stanie produktów wysyłane są również cyklicznie do stacji odbiorczych, które tworzą raporty i zestawienia dla działów zaopatrzenia i sprzedaży.
Badanie i monitorowanie środowiska naturalnego: Dzięki sensorom bezprzewodowym możliwe jest monitorowanie dużego obszaru, pod kątem występowania pożarów. Za pomocą samolotu zrzuca się nad lasem tysiące małych czujników pomiarowych, które po dotarciu na ziemię muszą się zorganizować w sieć. W przypadku powstania pożaru centrum kryzysowe jest w stanie szybko zareagować minimalizując straty.
W Stanach Zjednoczonych został wprowadzony system wczesnego alarmowania ALERT, ostrzegający przed groźnymi zjawiskami pogodowymi. Czujniki bezprzewodowe na dużym obszarze badają poziomy rzek, ilość opadów, prędkość wiatru. Dane pomiarowe przesyłane są do stacji odbiorczych, a następnie analizowane są w centralnych bazach danych, pozwala to w porę zaalarmować ludność o grożących im niebezpieczeństwach. W Polsce natomiast od 1999r. działa System Monitoringu i Osłony Kraju (w skrócie SMOK), spełniający podobne zadania co system ALERT.
Zastosowania medyczne: W szpitalach i zakładach opieki medycznej bezprzewodowe sieci sensorowe stosuje się do zdalnego monitoringu stanu pacjentów (ang. Heath Insurance Portability). Pacjenci mają porozmieszczane na ciele czujniki mierzące parametry życiowe, np.: ciśnienie krwi, poziom cukru, stężenie tlenu, wyniki badań przesyłane są w czasie rzeczywistym do palmtopa lekarza. W przypadku zagrożenia życia pojawia się stosowny sygnał dźwiękowy. Uniwersytet Harwarda prowadzi badania nad bezprzewodową siecią sensorową o nazwie Merkury, służącą do monitorowania napadów padaczkowych osób chorych na epilepsję, oraz drgawek osób chorych na chorobę Parkinsona [6].
Pomiary ugięcia konstrukcji nośnych: Po katastrofie budowlanej na terenie Międzynarodowych Targów Katowickich w 2006 stało się jasne jak ważny jest ciągły monitoring ugięć dużych konstrukcji nośnych, w szczególności wielkopowierzchniowych dachów w okresie zimowym. Polska firma WiSeNe opracowała projekt bezprzewodowego sytemu pomiaru ugięć konstrukcji dachowych za pomocą wiązek laserowych [7]. Sieć taka składa się z wielu sensorów porozmieszczanych na wewnętrznej stronie dachu. Każdy czujnik wyposażony jest w laserowy miernik odległości, który mierzy ugięcie w stosunku do stałego punktu - poziomu podłogi. Zmierzona odległość porównywana jest z wartościami progowymi, na podstawie porównania sensor wysyła odpowiedni komunikat do stacji odbiorczej tj. informacja, ostrzeżenie, zagrożenie, lub alarm. Sieć WiSeNe działa na częstotliwości ISM 2,4 GHz w oparciu o standard IEEE 802.15.4, dane przekazywane są wieloskokowo do stacji centralnej.
Automatyka budynków: Systemy automatyzacji budynków instalowane są w celu poprawy jakości użytkowych pomieszczeń, a przede wszystkim w celu obniżenia kosztów związanych z niepotrzebnie traconą energią. Inteligentne budynki. System taki steruje oświetleniem, ogrzewaniem, klimatyzacją, kontroluje dostęp do pomieszczeń. Możliwe jest np. sterowanie natężeniem światła, co w słoneczne dni pozwala obniżyć koszty związane z energią elektryczną. Bezprzewodowe sieci sensorowe bardzo często wykorzystywane są w „inteligentnych” budynkach, ze względu na niski koszt instalacji, oraz elastyczność konfiguracji takich sieci.
Przedstawione zastosowania bezprzewodowych sieci sensorowych są jedynie małą cząstką ich możliwości. Ich zastosowanie sprawdza się wszędzie tam gdzie konieczna jest akwizycja danych pomiarowych z wielu punktów, bądź też konieczne jest sterowanie pracą określonych urządzeń, a zastosowanie metody przewodowej jest utrudnione, bądź też niemożliwe.
komentarze
Copyright © 2008-2010 EPrace oraz autorzy prac.