|
Simsiz sensor tarmoqlari WSN
|
| bet | 4/13 | | Sana | 17.05.2024 | | Hajmi | 382,29 Kb. | | #240419 |
Bog'liq Sanko22160Simsiz sensor tarmoqlari WSN
Mikroelektromexanik tizimlar (MEMS) sohasidagi so'nggi texnologik yutuqlar sezish, qayta ishlash, saqlash va aloqa imkoniyatlarini birlashtirgan arzon, kam quvvatli va kichik o'lchamli sensorli tugunlarni ishlab chiqish imkonini berdi. Bunday sensorlar haqiqiy dunyoni kuzatish va boshqarish uchun misli ko'rilmagan imkoniyatlarni ta'minlaydigan simsiz sensorlar tarmog'ini (WSN) yaratish uchun keng geografik hududlarda ko'p miqdorda joylashtirilishi mumkin. Ushbu bob WSN larning umumiy ta'rifidan boshlab, so'ngra odatiy WSN modellari va ilovalari bilan tanishishdan boshlab, WSN larning qisqacha ko'rinishini beradi. Keyinchalik, ushbu bobda ushbu kitobda ko'rib chiqilgan tadqiqot muammolari, ya'ni WSNlarni joylashtirish muammolari va ularning WSN ilovalari uchun ahamiyati tushuntiriladi. Hozirda u ko'p muhokama mavzusi bo'lsa-da, tadqiqot laboratoriyalarida , shuningdek, sanoat dunyosida tushunchasi simsiz sensorli tarmoqlar tushunchasi ancha eski. Biz buni amalga oshirishning birinchi namunasi deb da'vo qilmaymiz, lekin shuni ta'kidlash joizki, masalan, 1967 yildan boshlab Vyetnam urushi paytida Amerika armiyasi tomonidan bunday sensorlar joylashtirildi . Ushbu texnologiya harbiy kontekstda, qarovsiz yer sensorlari (UGS) qavslariga kiradigan miniatyuralashtirilgan tizimlar bilan qo'llanilishida davom etmoqda.
Boshqa bir qator qurilmalarning yaratilishiga olib kelgan ikkinchi e'tiborga molik tarixiy yodgorlik 2003 yilda Berkli Kaliforniya universiteti tomonidan ishlab chiqilgan yangi kontseptsiyalar atrofidagi reklama bo'ldi. Smart Dust nomi ostida yangi tizimlar uchun tuzilma ochildi. kub millimetr darajasida, sensorlar, signallarni qayta ishlash va simsiz telekommunikatsiya (radio yoki optik) birlashtirildi. Ushbu yangi kontseptsiya AQShda o'tgan o'n yillikda Rand korporatsiyasi (Amerika tahlil markazi) va Mudofaa ilg'or tadqiqot loyihalari agentligi (DARPA) tomonidan o'tkazilgan va moliyalashtirilgan bir qator tadqiqotlar natijasida paydo bo'ldi. Ushbu inqilobiy tuzilma, bir tomondan, mikroelektronika va sohada erishilgan yutuqlardan foydalanadi miniatyuralashtirish, boshqa tomondan, mikroelektromexanik tizimlar (MEMS) texnologiyasidan, mikroelektronikada paydo bo'lganligi sababli, o'zi texnologiyaning eng yangi shaklidir. MEMS ning asosiy hissasi uni miniatyuralashtirilgan sensorlar yoki aktuatorlar uchun qanday ishlatish edi . Biroq, ushbu tadqiqotlar nashr etilgan paytdan boshlab, Berkli tadqiqotchilari bir tomondan energiya va uni qanday saqlash va ma'lumotni simsiz uzatish bilan bog'liq savollarga o'xshab tuyulganini tan oldilar.umumiy energiyaga to'sqinlik qilayotgandek . tizimni miniatyuralashtirish.
Keyinchalik ko'rib chiqilgan ilovalar kiyim-kechak, qurilish, qurilish muhandislik infratuzilmasi, hayvonlar va insoniyatning o'zida ushbu tizimlarning keng assortimentini tarqalishiga tegishli edi . Biroq, umumiy bosqinning bu shakli ikki omil bilan bog'liq edi va davom etmoqda: texnologiya nuqtai nazaridan cheklovlar va, ehtimol, eng muhimi, ushbu ultra-kichiklashtirilgan simsiz sensorli tarmoqlarni joylashtirishni talab qiladigan amaliy ilovalarning kamligi. Yuqorida aytib o'tilganidek, o'z muammolariga qaramay, kontseptsiya universitetning ilmiy va sanoat ishlab chiqarish laboratoriyalari uchun juda rag'batlantirdi [BEL 12] va bugungi kunda real ilovalar mavjud, jumladan shinalar bosimini o'lchash tizimlari (TPMS) yoki shinalar bosimini o'lchash tizimlari yoki sanoat mexanizmlarini masofadan nazorat qilish. Biroq, o'rnatilgan tizimlar radio antennalarini hisobga olmagan holda, bir necha kub santimetr mintaqada ishlaydi. Ushbu bo'limda an'anaviy oddiy skalyar sensorlar bilan solishtirganda, ayniqsa, hisoblash va energiya resurslari jihatidan talabchan bo'lgan va shu sababli WSN uchun yangi paydo bo'lgan arxitekturalar va qo'llash sohalari taqdim etilgan. WSNlarning an'anaviy ta'rifi. Ba'zi hollarda butun tarmoq o'ziga xos tarzda yuqori samarali tugunlardan iborat bo'lsa, ba'zida turli xil xususiyatlarga ega tugunlarni o'z ichiga olgan heterojen yondashuv qo'llaniladi. Bu WSN ning turli quyi tizimlarida optimallashtirish usullarini birlashtirish uchun yangi echimlarni talab qiladigan tadqiqot muammosidir. Ba'zi hollarda, hatto har bir tugunning narxi va o'lchami an'anaviy ko'rinishga nisbatan kattalik buyurtmalaridan tashqarida va odatda aqlli chang bilan aniqlanadi. Kam quvvat iste'moli va hatto arzon narxlardagi bir-birini to'ldiruvchi metall-oksid-yarim o'tkazgichli kamera sensorlari va o'rnatilgan mikrofonlarning paydo bo'lishi WSN tadqiqotida simsiz multimediya sensori tarmoqlari (WMSN) deb ataladigan kichik sohani rivojlantirishga imkon berdi. WMSN-lar atrof-muhitdan multimedia, asosan video va audio oqimlarni , shuningdek, harakatsiz tasvirlarni to'plash qobiliyati bilan tavsiflanadi . Yig'ilgan oqimlar asosida ham ilg'or monitoring, ham kuzatuv ilovalari mumkin. Ref. WMSN'lar tomonidan yoqilgan ba'zi potentsial ilovalar tasvirlangan.
Ushbu texnologiya odamlarning mavjudligidan xabardor bo'lgan elektron muhitlarni aniqlashdan iborat bo'lgan atrof-muhit intellektida asosiy rol o'ynaydi. Potentsial ilovalardan biri bu shaxsiy hududlarda ham, aeroportlar yoki ommaviy sport markazlari kabi terroristik hujumlarga moyil bo'lgan muhim infratuzilmalarda ham real vaqt rejimida multimediali kuzatuvdir. An'anaviy kuzatuv tizimlari bilan solishtirganda, vizual WSN kameralar sonini ko'paytirish orqali hududni kuzatishni kengaytirish imkonini beradi. Ushbu tarmoqlar yordamida olingan bir nechta video oqimlari bilan hatto 3D sahnani tekshirish ham mumkin. Bundan tashqari, bu texnologiya orqali hujumni aniqlash va identifikatsiya qilish, hatto nishonlarning xatti-harakatlarini aniqlash ham mumkin. Xulq-atvorni aniqlash ilg'or hamma joyda mavjud xizmatlar uchun foydalidir, chunki telemeditsina va keksa odamlarni kuzatish. Shuningdek, ushbu texnologiya yordamida aqlli mashinalar va sanoat nazorati jarayonlari mumkin.
Odatda, bunday tarmoqlar to'liq qamrab olishni kafolatlash va axborotni qayta ishlashni osonlashtirish uchun oldindan rejalashtirilgan tarzda joylashtiriladi. Nazorat ostidagi videomonitoring holatida ma'lumot vizual sensorlardan markaziy boshqaruvchiga uzatilishi kerak, u erda u inson operatori yoki avtomatik tizim tomonidan tahlil qilinishi mumkin. Ushbu yondashuv siqish, ma'lumotlarni qidirish va korrelyatsiya nuqtai nazaridan yangi muammolarni keltirib chiqaradi. Ma'lumotlarni qayta ishlash bo'yicha muayyan qiyinchiliklarga qo'shimcha ravishda, ushbu rivojlanayotgan texnologiya tarmoqli kengligi talablari, energiya iste'moli va maksimal qabul qilinadigan kechikishlarga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi.
Kameralar bilan aniq motlarga kelsak, adabiyot san'ati darajasida turli xil yondashuvlar mavjud. Masalan, Cyclops .MICA2 va MICAz kabi odatiy zarralarga biriktirilishi mumkin bo'lgan maxsus maqsadli kamera moduli. DSPCam - bu Refda taqdim etilgan aqlli kamera sensori tizimi . , Bu erda ishlov berish mexanizmi DSP . Geterogen arxitekturalarga kelsak, ko'p qatlamli arxitektura bo'lgan Sense Ref.
|
| |
