Дистрибуирани сензорски мрежи. Како да се распоредат безжични сензорски мрежи во сложени индустриски средини. Преглед на современите безжични технологии
Историја и опсег на употреба
Еден од првите прототипови на сензорска мрежа може да се смета за системот SOSUS, дизајниран да открива и идентификува подморници. Технологиите на безжичната сензорска мрежа почнаа активно да се развиваат релативно неодамна - во средината на 90-тите. Сепак, само на почетокот на 21 век, развојот на микроелектрониката овозможи да се произведе доволно евтина елементарна основа за такви уреди. Современите безжични мрежи главно се засноваат на стандардот ZigBee. Значителен број индустрии и пазарни сегменти (производство, различни видовитранспорт, животна поддршка, безбедност), подготвени за имплементација на сензорски мрежи, а овој број континуирано се зголемува. Трендот е поттикнат од зголемената сложеност технолошки процеси, развојот на производството, зголемените потреби на поединци во сегментите на безбедност, контрола на ресурсите и користење на залихи. Со развојот на полупроводничките технологии се јавуваат нови практични задачи и теоретски проблеми поврзани со примената на сензорските мрежи во индустријата, домувањето и комуналните услуги и домаќинствата. Употребата на евтини уреди за следење на параметрите базирани на безжични сензори отвора нови области за употреба на телеметрија и системи за контрола, како што се:
- Навремено идентификување на можни дефекти на актуаторите со следење на параметрите како што се вибрации, температура, притисок итн.;
- Контрола на пристап во реално време до далечински системиобјект за следење;
- Автоматизација на инспекција и одржување на индустриски средства;
- Управување со комерцијални средства;
- Примена како компоненти во технологиите за заштеда на енергија и ресурси;
- Следење на еко-еколошките параметри.
Треба да се напомене дека и покрај долгата историја на сензорските мрежи, концептот за изградба на сензорска мрежа конечно не се обликувал и не е изразен во специфични софтверски и хардверски (платформски) решенија. Имплементацијата на сензорските мрежи во сегашната фаза во голема мера зависи од специфичните барања на индустриската задача. Архитектурата, софтверот и хардверската имплементација е во фаза на интензивно формирање на технологија, што го привлекува вниманието на програмерите со цел да се најде технолошка ниша за идните производители.
Технологии
Безжичните сензорски мрежи (WSN) се состојат од минијатурни компјутерски уреди - моти, опремени со сензори (температура, притисок, светлина, ниво на вибрации, сензори за локација итн.) и примопредаватели на сигнал кои работат во даден радио опсег. Флексибилната архитектура и намалените трошоци за инсталација ги разликуваат безжичните паметни сензорски мрежи од другите безжични и жичени интерфејсипренос на податоци, особено кога ние зборуваме заоколу голем број меѓусебно поврзани уреди, сензорската мрежа ви овозможува да поврзете до 65.000 уреди. Постојаното намалување на цената на безжичните решенија и зголемувањето на нивните оперативни параметри овозможуваат постепено преориентирање од жичените решенија во системите за собирање телеметриски податоци, далечинско дијагностика и размена на информации. „Сензорска мрежа“ е добро воспоставен термин денес. Сензорски мрежи), што означува дистрибуирана, самоорганизирана, отпорна на дефект на поединечни елементи мрежа на уреди без одржување кои не бараат посебна инсталација. Секој јазол на сензорска мрежа може да содржи различни сензори за следење на надворешната средина, микрокомпјутер и радио примопредавател. Ова му овозможува на уредот да врши мерења, самостојно да врши почетна обработка на податоци и да одржува комуникација со надворешен информациски систем.
802.15.4/ZigBee релеирана радио технологија со краток домет позната како сензорски мрежи. WSN - Безжична сензорска мрежа), е еден од современите трендови во развојот на самоорганизирани дистрибуирани системи толерантни на грешки за следење и управување со ресурси и процеси. Денес, технологијата на безжична сензорска мрежа е единствената безжична технологија што може да се користи за решавање на задачите за следење и контрола кои се клучни за времето на работа на сензорите. Сензорите интегрирани во безжична сензорска мрежа формираат географски дистрибуиран самоорганизирачки систем за собирање, обработка и пренос на информации. Главната област на примена е контрола и следење на измерените параметри на физичките средини и објекти.
- радио патека;
- процесорски модул;
- батерија;
- разни сензори.
Типичен јазол може да биде претставен со три типа уреди:
- Мрежен координатор (FFD - Целосно функционален уред);
- врши глобална координација, организација и инсталирање на мрежните параметри;
- најкомплексниот од трите типа уреди, кој бара најголема количина на меморија и напојување;
- Уред со целосен сет на функции (FFD - Fully Function Device);
- 802.15.4 поддршка;
- дополнителна меморија и потрошувачка на енергија ви овозможуваат да дејствувате како координатор на мрежата;
- поддршка за сите видови топологии („точка до точка“, „ѕвезда“, „дрво“, „мрежеста мрежа“);
- способност да дејствува како координатор на мрежата;
- можност за пристап до други уреди на мрежата;
- (RFD - уред со намалена функција);
- поддржува ограничени 802.15.4 карактеристики;
- поддршка за топологии од точка до точка и ѕвезда;
- не служи како координатор;
- контактира со координаторот на мрежата и рутерот;
Компании за програмери
Постојат различни типови на компании на пазарот:
Белешки
Фондацијата Викимедија. 2010 година.
Погледнете што се „Безжичните сензорски мрежи“ во другите речници:
- (други имиња: безжични ад хок мрежи, безжични динамични мрежи) децентрализирани безжични мрежи кои немаат постојана структура. Клиентските уреди се поврзуваат во лет, формирајќи мрежа. Секој мрежен јазол се обидува да препрати... ... Википедија
Се предлага оваа страница да се преименува во Безжична самоорганизирана мрежа. Објаснување на причините и дискусија на страницата Википедија: Да се преименува / 1 декември 2012 година. Можеби неговото сегашно име не одговара на стандардите на модерната ... ... Википедија
Безжичните ад хок мрежи се децентрализирани безжични мрежи кои немаат постојана структура. Клиентските уреди се поврзуваат во лет, формирајќи мрежа. Секој мрежен јазол се обидува да проследи податоци наменети за други јазли. Во исто време... ... Википедија
Безжичните ад хок мрежи се децентрализирани безжични мрежи кои немаат постојана структура. Клиентските уреди се поврзуваат во лет, формирајќи мрежа. Секој мрежен јазол се обидува да проследи податоци наменети за други јазли. Во исто време... ... Википедија
Архитектура на типична безжична сензорска мрежа Безжичната сензорска мрежа е дистрибуирана, самоорганизирана мрежа од многу сензори и актуатори меѓусебно поврзани преку радио канал. Област... ...Википедија
За да го подобрите овој напис, дали сакате: да го преработите форматирањето во согласност со правилата за пишување написи. Проверете ја статијата за граматички и правописни грешки. Поправете ја статијата според ... Википедија
Телеметрија, телеметрија (од други грчки τῆλε „далеку“ + μέτρεω „мерам“) збир на технологии кои овозможуваат далечински мерења и собирање информации да се обезбедат до операторот или корисникот, составен дел ... ... Википедија
Сигналите со ултра широк опсег (UWB) се радио сигнали (микробранови сигнали) со „ултра-голема“ фреквентна ширина на опсег. Се користи за ултра широкопојасни радари и ултра широкопојасни радио комуникации. Содржина 1 Дефиниција 2 Регулатива ... Википедија
Првиот отворен протокол Безжична мрежапренос на податоци, развиен за целите на градење автоматизација и дистрибуирано управување со објекти. One Net може да се користи со многу постоечки примопредаватели и... ... Википедија
Дистрибуирани сензорски мрежи
Што се безжични сензорски мрежи?
Сензори и уред за прием
Безжичните сензорски мрежи се изградени од јазли наречени расипници (мота) - мали автономни уреди напојувани од батерии и микрочипови со радио комуникација на фреквенција - на пример 2,4 GHz. Специјални софтверим овозможува на расипниците да се организираат во дистрибуирани мрежи, комуницираат едни со други, анкетираат и разменуваат податоци со блиските јазли, чие растојание обично не надминува 100 метри.
Во литературата на англиски јазик таквата мрежа се нарекува безжична сензорска мрежа(WSN) е безжична мрежа која се состои од географски распределени автономни уреди кои користат сензори за заеднички да ги следат физичките или еколошките услови во различни области.
Тие можат да мерат параметри како температура, звук, вибрации, притисок, движење на предмети или воздух. Развојот на безжични сензорски мрежи првично беше мотивиран од воени апликации како што е надзорот на бојното поле. Во моментов, безжичните сензорски мрежи се повеќе се користат во многу области од граѓанскиот живот, вклучително и индустриски и еколошки мониторинг, здравствена заштита и контрола на сообраќајот. Опсегот на примена станува се поширок.
Основни принципи на работа
Мрежен дијаграм на 3 нивоа. Прво ниво на сензори и портал. Сервер од второ ниво. Ниво на тенок клиент 3
Секој мрежен јазол: расипништвоопремен со радио примопредавател или друг уред безжична комуникација, мал микроконтролер и извор на енергија, обично батерија. Можна употреба на батерии за соларно осветлување или други алтернативни извори на енергија
Податоците од далечните елементи се пренесуваат преку мрежата помеѓу блиските, од јазол до јазол, преку радио канал. Како резултат на тоа, пакет со податоци се пренесува од најблискиот моте до портата. Портата обично е поврзана со серверот преку USB-кабел. На серверот - собраните податоци се обработуваат, складираат и може да се пристапи преку WEB школка до широк број корисници.
Цената на сензорскиот јазол варира од стотици долари до неколку центи, во зависност од големината на сензорската мрежа и нејзината сложеност.
Хардвер и стандарди
Порта (2 парчиња), поврзан со лаптоп со USB-кабел. Лаптопот е поврзан на интернет преку UTP и делува како сервер
Уреди на допир со радио антена
Хардверот на безжичниот јазол и протоколите за мрежна комуникација помеѓу јазлите се оптимизирани за да се обезбеди потрошувачка на енергија долгорочноработа на системот со автономни извори на енергија. Во зависност од режимот на работа, животниот век на еден јазол може да достигне неколку години.
Голем број стандарди моментално се ратификувани или се во развој за безжични сензорски мрежи. ZigBee е стандард дизајниран за употреба во работи како индустриска контрола, вградено сензор, собирање медицински податоци и автоматизација на згради. Развојот на Zigbee е олеснет од голем конзорциум на индустриски компании.
- WirelessHART е продолжение на протоколот HART за индустриска автоматизација. WirelessHART беше додаден во општиот протокол HART како дел од спецификацијата HART 7, која беше одобрена од Фондацијата за комуникации HART во јуни 2007 година.
- 6lowpan е наведен стандард за мрежниот слој, но сè уште не е усвоен.
- ISA100 е уште едно дело во обид да се навлезе во WSN технологијата, но е изградено да вклучи пошироко повратни информацииконтрола во вашата област. Имплементацијата на ISA100 врз основа на ANSI стандардите се планира да заврши до крајот на 2008 година.
WirelessHART, ISA100, ZigBee и сите тие се базирани на истиот стандард: IEEE 802.15.4 - 2005 година.
Софтвер за безжична мрежа со сензори
операционен систем
Оперативните системи за безжични сензорски мрежи се помалку сложени од оперативните системи за општа намена поради ограничените ресурси во хардверсензорска мрежа. Поради ова, операционен системнема потреба да се овозможи поддршка за корисничкиот интерфејс.
Хардверот на безжичните сензорски мрежи не се разликува од традиционалните вградени системи, и затоа вграден оперативен систем може да се користи за сензорски мрежи
Апликации за визуелизација
Програма за визуелизација на резултатите од мерењето и генерирање извештаи MoteView v1.1
Податоците од безжичните сензорски мрежи обично се складираат како дигитални податоци во централна базна станица. Има многу стандардни програми, како што се TosGUI MonSense, GNS, што го олеснува прегледувањето на овие големи количини на податоци. Дополнително, Отворениот конзорциум (OGC) специфицира стандарди за интероперабилност и интероперабилност на метаподатоци за кодирање кои ќе овозможат надзор или контрола на безжична сензорска мрежа во реално време од кој било преку веб-прелистувач.
За работа со податоци кои доаѓаат од јазли на безжична сензорска мрежа, се користат програми кои го олеснуваат прегледувањето и оценувањето на податоците. Една таква програма е MoteView. Оваа програма ви овозможува да ги гледате податоците во реално време и да ги анализирате, да изградите секакви графикони и да издавате извештаи во различни делови.
Придобивки од употреба
- Нема потреба да се поставуваат кабли за напојување и пренос на податоци;
- Ниска цена на компоненти, инсталација, пуштање во работа и одржување на системот;
- Брзина и едноставност на распоредување на мрежата;
- Сигурност и толеранција на грешки на целиот систем како целина во случај на дефект на поединечни единици или компоненти;
- Можност за имплементација и измена на мрежата на кој било објект без попречување на функционирањето на самиот објект
- Можност за брза и по потреба дискретна инсталација на целиот систем во целина.
Секој сензор е со големина на капа за пиво (но во иднина нивната големина може да се намали стотици пати) содржи процесор, меморија и радио предавател. Таквите капаци можат да бидат расфрлани на која било територија и тие ќе воспостават комуникација меѓу себе, ќе формираат единствена безжична мрежа и ќе започнат да пренесуваат податоци до најблискиот компјутер.
Интегрирани во безжична мрежа, сензорите можат да ги следат параметрите на животната средина: движење, светлина, температура, притисок, влажност итн. Следењето може да се врши на многу голема површина, бидејќи сензорите пренесуваат информации долж синџирот од сосед до сосед. Технологијата им овозможува да работат со години (дури и децении) без менување батерии. Сензорските мрежи се универзални сетила на компјутерот и сите физички објекти во светот опремени со сензори можат да се препознаат од компјутерот. Во иднина, секој од милијардите сензори ќе добие IP адреса, па дури би можеле да формираат нешто како Глобална сензорска мрежа. Досега само војската и индустријата беа заинтересирани за можностите на сензорските мрежи. Според најновиот извештај на ON World, специјализиран за истражување на пазарот на сензорски мрежи, пазарот оваа година доживува значителен подем. Друг значаен настан оваа година беше објавувањето на првиот систем ZigBee во светот на еден чип (произведен од Ember). Меѓу големите американски индустриски компании анкетирани од ON World, околу 29% веќе користат сензорски мрежи, а уште 40% планираат да ги распоредат во рок од 18 месеци. Во Америка се појавија повеќе од сто комерцијални фирми кои се занимаваат со создавање и одржување на сензорски мрежи.
До крајот на оваа година бројот на сензори на планетата ќе надмине 1 милион Сега не само што расте бројот на мрежи, туку и нивната големина. За прв пат, создадени се и успешно функционираат неколку мрежи од повеќе од 1000 јазли, вклучително и една со 25 илјади јазли.
Извор: Веб ПЛАНЕТ
Апликации
Апликациите на WSN се многу и разновидни. Тие се користат во комерцијални и индустриски системиза следење на податоците што е тешко или скапо за следење со помош на жичени сензори. WSN може да се користат во тешко достапни области каде што можат да останат многу години (еколошки мониторинг на животната средина) без потреба од замена на напојување. Тие можат да ги контролираат дејствијата на прекршителите на заштитен објект
WSN исто така се користи за следење, следење и контрола. Еве неколку апликации:
- Следење на чад и откривање пожари од големи шуми и тресети
- Дополнителен извор на информации за кризните центри на управата на субјектите на Федерацијата на Руската Федерација
- Откривање на сеизмички потенцијал на стрес
- Воени набљудувања
- Акустична детекција на движење на предмети во безбедносните системи.
- Еколошки мониторинг на просторот и животната средина
- Следење на индустриските процеси, употреба во системите на МЕД
- Медицински мониторинг
Автоматизација на зградата:
 |
следење на температурата, протокот на воздух, присуството на луѓе и контрола на опремата за одржување на микроклимата; |
| контрола на осветлувањето; | |
| управување со енергијата; | |
 |
собирање на отчитувања од станбени броила за гас, вода, струја и сл.; |
| систем за безбедност и противпожарен аларм; | |
| следење на состојбата на носечките конструкции на згради и конструкции. |
Индустриска автоматизација:
 |
далечински управувач и дијагностика на индустриска опрема; |
 |
одржување на опремата врз основа на моменталната состојба (прогнозирање на безбедносната маржа); |
 |
следење производствени процеси; |
Корпоративната верзија на технологијата Интернет на нештата (IoT) денес активно се користи во индустријата. Enterprise Internet of Things (EIoT) користи безжични сензорски мрежи и алатки за управување, што отвора нови можности за претпријатијата да управуваат со машини и опрема. Безжичните сензори, напојувани од мала батерија без да се поврзани со жичен напојување, може да се најдат во индустриски средини на локации целосно недостапни за претходните генерации на контроли.
EIoT ја подобрува доверливоста, безбедноста и интероперабилноста од крај до крај на системите и опремата за да се исполнат најстрогите барања за имплементација безжични технологииоваа област не само во индустријата, туку и во здравството, финансиските услуги итн. EIoT ги зема предвид потребите на овие области поради фактот што спецификациии елементите на дизајнот на уредите на овој нов тренд на технологија се далеку подобри од сличните технологии на IoT на традиционалните уреди наменети за помалку критични потрошувачки или комерцијални апликации.
Предизвици на EIoT
Сензорите и контролите со овозможен EIoT можат да работат буквално насекаде во индустриско опкружување, но досега ова во голема мера беше прашање на среќа, бидејќи не секоја индустриска опрема е идеална за употреба во безжични мрежи. Ова е затоа што постојат два меѓусебно поврзани, но навидум контрадикторни елементи за распоредувањето на IoT:
- Самата безжична мрежа на уреди, која е инсталирана со помош на сензори и контроли поврзани со технологија со краток домет и ниска моќност.
- Мрежа од IoT сензори кои комуницираат со друга опрема, контролори и делови од мрежата на поголема далечина.
Ориз. 1. Апликации лоцирани далеку од урбаните центри и традиционалните телекомуникациски услуги за организирање глобална мрежаможе да ги искористи предностите на енергетски ефикасен комуникациски протокол како што е LoRa
Неможноста за сигурна комуникација на долги растојанија е често најзначајната пречка во индустриското опкружување. Овој проблем има едноставна причина: телекомуникациите, кои се изведуваат преку жичени кабелски линии или преку употреба на пренос на сигнал преку кулите мобилни комуникации, не е секогаш достапно на локации на индустриска опрема. Дополнително, трошокот за користење мобилни услуги само за испорака на неколку пакети податоци од сензори во една комуникациска сесија нема многу смисла, и од економска гледна точка и од чисто технички аспекти. Дополнително, доста често се јавува проблемот со напојувањето на сензорите и комуникациските уреди, што е многу тешко да се организира на оддалечени локации каде опремата или инфраструктурата не се напојуваат директно од индустриската мрежа.
И покрај широката покриеност на мобилните комуникации во населените места, на некои места не постои сигурна услуга за организирање безжични комуникации. Ова е чест проблем во руралните области и оддалечените локации на индустриска опрема, како што се изолирана опрема за нафта и гас или цевководи, системи за вода и отпадни води (Слика 1), итн. Таквите локации, исто така, често се наоѓаат далеку од најблискиот персонал за техничка поддршка кој го проверува правилното функционирање на уредите. Понекогаш на инженерот му треба цел работен ден, па дури и неколку, за да дојде до опремата и да ја прегледа. Често е тешко и лесно да се најдат специјалисти подготвени да работат во такви оддалечени области. Бидејќи, поради ограниченото комуникациско покривање, сензорите и контролите со овозможен EIoT се прилично ретки на оддалечените локации, мрежите со широка површина со мала моќност (LPWAN) доаѓаат на помош.
BLE и LPWAN
Најшироко користена безжична технологија со краток домет во системите EIoT е Bluetooth Low Energy (BLE), исто така познат како Bluetooth Smart. Главната причина за високата популарност на BLE за EIoT е неговата енергетска ефикасност, која им овозможува на сензорите и контролите да работат долго време со многу мала потрошувачка на енергија од батеријата. BLE управува со циклусите на спиење, режимот на спиење и активните циклуси. BLE исто така е широко користен поради јачината на неговиот RF сигнал, кој овозможува оваа технологија да работи ефикасно дури и во предизвикувачки средини со зголемени нивоа на високофреквентен шум што доаѓа од дигитални сигналиод компјутерска опрема, па дури и во присуство на физички пречки за ширење на радио брановите. Но, како што знаете, сите овие фактори се вообичаени во индустриското опкружување.
Во EIoT проектите, BLE технологијата е основа за организирање на комуникации со краток дострел. Покрај тоа, може да се користи и на веќе оперативни и на комплекси за индустриска опрема што сè уште се дизајнираат. Сепак, на таква мрежа на уреди со овозможен BLE ѝ треба начин да прима инструкции и да пренесува податоци на подолги растојанија. Потпирањето на традиционалната телекомуникациска инфраструктура, која овозможува двонасочни Wi-Fi комуникации или мобилни сигнали, не е можно поради бариерата што ги ограничува апликациите на овие сензорски и контролни мрежи. Со комбинирање на BLE со ултра-досегот и енергетската ефикасност на технологијата LoRa, компаниите можеа да распоредат EIoT на места каде што телекомуникациската и енергетската инфраструктура не се достапни, а тоа, пак, ја прошири географијата на имплементација на технологијата Интернет на нештата. .
Ориз. 2. Сензорите прво се поврзуваат со клиентот LoRa, а потоа преку портата LoRa
Протоколот за широка мрежа LoRa често е LPWAN бидејќи овозможува безбеден двонасочен пренос на податоци и комуникација со IoT мрежи на долги растојанија многу години без замена на батерии. Кога се користи технологијата LoRa, станува возможно да се испраќаат и примаат сигнали на растојание до приближно 16 km, а инсталираните репетитори (репетитори), доколку е потребно, можат да го зголемат ова растојание на стотици километри. На сл. Слика 2 го прикажува дијаграмот за работа на LoRa. За апликациите за IoT, LoRa има многу предности токму поради неговите економски карактеристики и способности:
- Бидејќи LoRa, како и BLE, е технологија со ултра ниска моќност, таа е способна да работи на мрежи на уреди на IoT на батерии и може да обезбеди долг век на батеријата без да бара често одржување.
- Јазлите базирани на технологијата LoRa се ефтини и им овозможуваат на компаниите да ги намалат трошоците за пренос на податоци преку мобилните системи, како и да ја елиминираат инсталацијата на оптички влакна или бакарни кабли. Ова ја отстранува големата финансиска бариера за комуникација на далечински лоцирани сензори и опрема.
- Технологијата LoRa исто така работи добро со мрежни уредилоцирани во затворени простории, вклучително и во сложени индустриски средини.
- LoRa е многу скалабилен и интероперабилен, поддржува милиони јазли и може да се поврзе со јавни и приватни мрежи за податоци и двонасочни комуникациски системи.
Така, додека другите LPWAN технологии ќе можат да го решат проблемот со опсегот на комуникација при имплементација на решенија за Интернет на нештата само долгорочно, технологијата LoRa нуди двонасочна комуникација, заштита од пречки и висока информациска содржина за оваа намена.
LoRa исто така има значителен недостаток - низок пропусната моќ. Ова го прави несоодветен за апликации кои бараат пренос на податоци. Сепак, ова ограничување не го спречува да се користи за широк опсег на IoT апликации каде што од време на време се пренесуваат само мали пакети на податоци.
Интеракција
Ориз. 3. RM1xx модул од Laird, кој вклучува комуникациски способности за протоколите за безжична мрежа LoRa и Bluetooth
Потенцијалот на LoRa се удвојува кога се комбинира со технологија како BLE. Работејќи заедно, тие обезбедуваат пакет безжични способности со ултра ниска моќност за комуникации на краток и долг дострел, подобрувајќи ги можностите на EIoT мрежите. На пример, урбаните јадра можат да бидат покриени со само неколку LoRaWAN порти, обезбедувајќи основа за сензорски мрежи овозможени со BLE кои сега се независни од традиционалните телекомуникациски инфраструктури. Така, симбиозата на LoRa и BLE елиминира голем број пречки за проширување на IoT и во мегаградовите и во малите градови кои имаат бариери за широко распространета имплементација на Интернет на нештата. Сепак, најголемата придобивка од комбинирањето на LoRA и BLE се безжичните сензори, контролите и другата опрема, која сега може да се инсталира буквално секаде без никакви ограничувања (Слика 3). Ова е посебна заслуга на BLE. BLE, исто така, им овозможува на овие уреди да работат заедно во интегрирана мрежа со краток домет, контролирана, на пример, од паметни телефони или таблети, кои во овој случај се користат како далечински безжични дисплеи. Во врска со ова, технологијата LoRa, базирана на мобилните можности на BLE, делува како еден вид радио-релејна станица која може да испраќа и прима податоци на долги растојанија. Покрај тоа, овие растојанија може да се зголемат со едноставни порти за пренос на сигнал.
Веќе има многу јасни примери кои покажуваат како спарувањето на LoRa и BLE им овозможува на EIoT мрежите да достигнат сосема различно техничко ниво и да го зголемат нивното проширување.
Предностите на технологиите на безжичната сензорска мрежа може ефективно да се користат за решавање на различни применети проблеми поврзани со дистрибуираното собирање, анализа и пренос на информации.
Автоматизација на зградата
Во некои апликации за автоматизација на згради, употребата на традиционални жичен системи за пренос на податоци не е практична од економски причини.
На пример, треба да имплементирате нов или да го проширите постоечкиот систем во постоечка зграда. Во овој случај, употребата на безжични решенија е најприфатлива опција, бидејќи не е потребна дополнителна работа монтажни работисо нарушување на внатрешното уредување на просториите практично не им се предизвикуваат непријатности на вработените или жителите на зградата итн. Како резултат на тоа, трошоците за имплементација на системот се значително намалени.
Друг пример би биле деловни згради со отворен план каде што не е можно да се специфицираат точните локации на сензорите за време на фазата на проектирање и изградба. Во исто време, распоредот на канцелариите може да се менува многу пати за време на работата на зградата, затоа, времето и парите потрошени за реконфигурирање на системот треба да бидат минимални, што може да се постигне со користење на безжични решенија.
Дополнително, може да се дадат следните примери на системи базирани на безжични сензорски мрежи:
- следење на температурата, протокот на воздух, зафатеност и контрола на опремата за греење, вентилација и климатизација за одржување на микроклимата;
- контрола на осветлувањето;
- управување со енергијата;
- собирање на отчитувања од станбени броила за гас, вода, струја и сл.;
- следење на состојбата на носечките конструкции на згради и конструкции.
Индустриска автоматизација
Досега, широката употреба на безжични комуникации во областа на индустриската автоматизација беше попречена од ниската доверливост на радио каналите во споредба со жичните врски во суровите индустриски средини, но безжичните сензорски мрежи радикално ја менуваат моменталната ситуација, бидејќи по својата природа, отпорни на разни видови нарушувања (на пример, физичко оштетување на јазолот, појава на пречки, промени во пречките итн.). Покрај тоа, во некои услови, безжичната сензорска мрежа може да обезбеди уште поголема сигурност од жичен комуникациски систем.
Решенијата базирани на безжични сензорски мрежи целосно ги задоволуваат барањата на индустријата:
- толеранција на грешки;
- приспособливост;
- приспособливост на работните услови;
- енергетска ефикасност;
- земајќи ги предвид спецификите на применетата задача;
- економска профитабилност.
Технологиите на безжичната сензорска мрежа можат да најдат примена во следните задачи за индустриска автоматизација:
- далечински управувач и дијагностика на индустриска опрема;
- одржување на опремата врз основа на моменталната состојба (прогнозирање на безбедносната маржа);
- следење на производните процеси;
- телеметрија за истражување и тестирање.
Други апликации
Уникатни карактеристики и разлики помеѓу безжичните сензорски мрежи и традиционалните жичени и безжични системипреносот на податоци ја прави нивната примена ефективна во широк спектар на области. На пример:
- безбедност и одбрана:
- контрола врз движењето на луѓе и опрема;
- средства за оперативни комуникации и извидување;
- периметарска контрола и далечински надзор;
- помош во спасувачките операции;
- следење на имот и вредни предмети;
- систем за безбедност и противпожарен аларм;
- мониторинг на животната средина:
- следење на загадувањето;
- Земјоделство;
- здравствена грижа:
- следење на физиолошката состојба на пациентите;
- контрола на локацијата и известување на медицинскиот персонал.
