مرزهای حسی رکود. ابعاد حسی: آینده بشریت. به "معیارهای حسی Bezrotovy" در فرهنگ های دیگر نگاه کنید

از مزایای فناوری حسگر بدون پهپاد می توان به طور موثر برای انواع وظایف کاربردی مرتبط با توزیع جمع آوری، تجزیه و تحلیل و انتقال اطلاعات استفاده کرد.

اتوماسیون budivel

در برخی از برنامه های اتوماسیون، سیستم های انتقال داده های سیمی سنتی به دلایل اقتصادی بی فایده شده اند.

به عنوان مثال، لازم است یک سیستم جدید معرفی یا گسترش داده شود تا در حال بهره برداری باشد. در این مورد، نصب راه حل های بدون دارت خوشایندترین گزینه است، زیرا نیازی به انجام کارهای نصب اضافی با اجزای داخلی آسیب دیده نیست و عملاً نیازی به تکیه بر تخریب ناپذیری روب ها نیست. مردم محلی بودینکا و غیره در نتیجه احتمال خرابی سیستم به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

با یک باسن متفاوت می توانند لب به لب بزنند فعالیت های اداریبا نقشه های بزرگ که تعیین محل دقیق نصب سنسورها در مراحل طراحی و توسعه غیرممکن است. در این مورد، چیدمان دفاتر می تواند در روند عملکرد بسیار تغییر کند، بنابراین، شما ساعت ها و هزینه ها را برای پیکربندی مجدد سیستم صرف خواهید کرد، اما مقصران به حداقل ممکن راه حل های zastosuvannyam bezdrotovyh خواهند رسید.

علاوه بر این، می توانید برنامه های زیر را از سیستم های مبتنی بر سیستم های حسگر بدون دارت اضافه کنید:

• نظارت بر دما، جریان هوا، حضور مردم و کنترل گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع با حفظ میکروکلیم.
• کنترل روشنایی؛
• مدیریت تامین انرژی؛
• جمع آوری لوازم آپارتمان برای گاز، آب، برق و غیره؛
• نظارت بر سازه ها، سازه ها و سازه های باربر.

اتوماسیون صنعتی

تا کنون، محبوبیت گسترده ارتباطات بدون دارت در زمینه اتوماسیون صنعتی ناشی از قابلیت اطمینان پایین کانال های رادیویی و همزمان با اتصالات دارت در ذهن مهم بهره برداری صنعتی بوده است. وضعیتی که ایجاد شده است، زیرا طبیعتاً آنها در برابر طوفان بسیار مقاوم هستند (مثلاً آسیب فیزیکی به یک گره، ظهور یک مشکل، تغییر کد و غیره). علاوه بر این، در برخی از ذهن ها، یک رابط حسی بدون دارت می تواند قابلیت اطمینان و اتصال بیشتر به سیستم بدون دارت فراهم کند.

راه حل های مبتنی بر اندازه گیری حسگرهای بدون پهپاد در سراسر جهان مزایای زیر را از جنبه صنعتی نشان می دهد:

• مقاومت در برابر رطوبت؛
• مقیاس پذیری؛
• سازگاری با ذهن عملیات؛
• بهره وری انرژی؛
• درک ویژگی های کار کاربردی؛
• سود اقتصادی

فناوری‌های حسگر بدون هواپیما ممکن است در کارهای اتوماسیون صنعتی زیر استفاده شوند:

• کنترل از راه دور و تشخیص تولید صنعتی؛
• تعمیر و نگهداری فنی آسیاب خط تولید (پیش بینی ذخیره قابلیت اطمینان)؛
• نظارت بر فرآیندهای تولید؛
• تله متری برای ردیابی و آزمایش

سایر افزونه ها

ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فرد حسگرهای بدون پهپاد در مقایسه با پهپادهای سنتی و سیستم‌های انتقال داده بدون پهپاد، آن‌ها را در زمینه‌های مختلف مؤثرتر می‌سازد. مثلا:

• امنیت و دفاع:
  • کنترل حرکت افراد و تجهیزات؛
  • ویژگی های ارتباطات عملیاتی و اطلاعاتی؛
  • کنترل محیطی و امنیت از راه دور؛
  • کمک در انجام عملیات آیینی؛
  • نظارت بر معادن و ارزش ها؛
  • اعلام حریق و آتش سوزی؛
• نظارت بر رسانه های اضافی:
  • نظارت بر ازدحام؛
  • حاکمیت روستایی؛
• حفاظت از سلامت:
  • نظارت بر وضعیت فیزیولوژیکی بیماران؛
  • کنترل محل توزیع و اطلاع رسانی پرسنل پزشکی.

معماری یک سیستم حسگر معمولی بدون پهپاد

اندازه گیری حسی بزدروتووا- به گونه ای تقسیم می شود که به شبکه ای از حسگرهای بدون چهره (حسگرها) و دستگاه های الکترونیکی که در پشت یک کانال رادیویی اضافی با یکدیگر متصل هستند، سازماندهی می شود. علاوه بر این، منطقه تحت پوشش چنین اندازه گیری می تواند از چند متر تا چندین کیلومتر برای انتقال از یک عنصر به عنصر دیگر تبدیل شود.

یکی از اولین نمونه های اولیه اندازه گیری حسی می تواند شامل سیستم SOSUS باشد که برای تشخیص و شناسایی اجسام زیر آب طراحی شده است. فناوری های اندازه گیری حسگر بدون دارت اخیراً - در اواسط دهه 90 - به طور فعال شروع به توسعه کردند. با این حال، در آغاز قرن بیست و یکم، توسعه میکروالکترونیک امکان به دست آوردن یک پایه عنصر ارزان را برای چنین دستگاه هایی فراهم کرد. بررسی‌های فعلی بدون هواپیماهای بدون سرنشین عمدتاً بر اساس استاندارد ZigBee است. تعدادی از صنایع و بخش های بازار (در حال رشد، حمل و نقل عمومی، امنیت معیشتی، دفاع) آماده ارائه اقدامات حسی هستند و این تعداد به طور پیوسته در حال افزایش است. این روند ناشی از پیچیدگی فرآیندهای تکنولوژیکی، توسعه تولید و نیازهای رو به گسترش افراد خصوصی در بخش‌های امنیتی، کنترل منابع و بازیابی موجودی‌ها است. با توسعه فن آوری های انتقال، دانش عملی جدید و مشکلات نظری به وجود می آید که با رکود اندازه گیری های حسی در صنعت، مجتمع مسکن و خدمات عمومی و دولت های داخلی همراه است. افزایش سنسورهای ارزان قیمت و بدون هواپیماهای بدون سرنشین برای نظارت بر پارامترها، زمینه های جدیدی را برای استقرار سیستم های تله متری و کنترل باز می کند، مانند:

• تشخیص به موقع انواع مکانیسم های مکانیکی ممکن با نظارت بر پارامترهایی مانند لرزش، دما، فشار و غیره.
• کنترل دسترسی در زمان واقعی به سیستم های نظارت از راه دور شی.
  • امنیت اشیاء با ارزش موزه
  • اطمینان از ظاهر نمایشگاه ها
  • ممیزی خودکار نمایشگاه ها
• اتوماسیون بازرسی و نگهداری فنی دارایی های صنعتی؛
• مدیریت دارایی های تجاری؛
• Zastosuvannya به عنوان یک جزء در فن آوری های صرفه جویی در انرژی و منابع؛
• کنترل پارامترهای محیطی مازاد بر محیط

لازم به ذکر است که صرف نظر از تاریخچه تاریخی اندازه گیری های حسی، مفهوم اندازه گیری حسی هنوز شکل نگرفته و در هیچ راه حل نرم افزاری – سخت افزاری (پلتفرمی) تعریف نشده است. اجرای اندازه گیری های حسی در مرحله تولید دارای مزایای خاص بسیاری برای کاربردهای صنعتی است. معماری، اجرای نرم‌افزار و سخت‌افزار در مرحله توسعه فشرده فناوری هستند که احترام تولیدکنندگان را برای جستجوی جایگاه فناوری تولیدکنندگان آینده افزایش می‌دهد.

فن آوری ها

شبکه‌های حسگر بدون هواپیما (WSN) از دستگاه‌های محاسباتی مینیاتوری - دستگاه‌های اندازه‌گیری، مجهز به حسگرها (سنسورهای دما، فشار، سبکی، سطح ارتعاش، چرخش و غیره) و فرستنده‌های سیگنال، که در یک باند رادیویی معین کار می‌کنند، تشکیل شده‌اند. معماری انعطاف‌پذیر، کاهش هزینه‌ها در حین نصب در رابط‌های بدون پهپاد حسگرهای هوشمند بین سایر رابط‌های انتقال داده بدون پهپاد و مبتنی بر پهپاد مشاهده می‌شود، به خصوص اگر تعداد زیادی دستگاه‌های متصل به یکدیگر را در نظر بگیرید بله، شبکه حسگر به شما اجازه می‌دهد. برای اتصال 65000 دستگاه کاهش تدریجی عملکرد راه‌حل‌های بدون پهپاد و پیشرفت پارامترهای عملیاتی آن‌ها امکان تغییر گام به گام راه‌حل‌های سیمی در سیستم‌های جمع‌آوری داده‌های دورسنجی، تشخیص از راه دور و تبادل اطلاعات را فراهم می‌کند. "مرز حسی" امروز یک اصطلاح خسته کننده است. شبکه های حسگر) به این معنی است که توزیع شده، خود سازماندهی می شود، تا زمانی که برای عناصر اطراف قابل مشاهده باشد، بدون هیچ گونه تعمیر و نگهداری پایدار است و نیازی به نصب خاص دستگاه ندارد. سنسور سنسور پوست می تواند سنسورهای مختلفی برای نظارت بر محیط، میکرو کامپیوتر و فرستنده رادیویی را در خود جای دهد. این به دستگاه اجازه می دهد تا شبیه سازی ها را انجام دهد، به طور مستقل داده ها را پردازش کند و با سیستم اطلاعات خارجی ارتباط برقرار کند.

این فناوری ارتباطات رادیویی کوتاه برد 802.15.4 / ZigBee را که به "اندازه گیری حسی" (انگلیسی) معروف است، رله می کند. WSN - شبکه حسگر بی سیمو یکی از روندهای فعلی، توسعه سیستم هایی است که در بخش های متعدد سیستم ها برای محافظت و مدیریت منابع و فرآیندها خود سازماندهی می شوند. فناوری امروزی اندازه گیری حسگرهای بدون پهپاد یکی است تکنولوژی بدون دارتبرای کمک بیشتر، می توانید به دنبال کارهای مربوط به نظارت و کنترل باشید که برای عملکرد حسگرها حیاتی هستند. این حسگرها که در یک سیستم حسگر بدون پهپاد ادغام شده اند، یک سیستم توزیع شده در منطقه ایجاد می کنند که جمع آوری، پردازش و انتقال اطلاعات را خود سازماندهی می کند. حوزه اصلی تمرکز، کنترل و نظارت است، شاخص های واقعی می توانند از محیط های فیزیکی و اشیاء متفاوت باشند.

استاندارد پذیرفته شده IEEE 802.15.4 کنترل دسترسی به یک کانال بدون پهپاد و یک لایه فیزیکی را برای شبکه های شخصی بدون پهپاد با سرعت کم، دو سطح پایین تر از یک مدل OSI شبکه، توصیف می کند. معماری "کلاسیک" مدار حسگر مبتنی بر یک مجموعه استاندارد است که شامل قسمت انتهایی مجموعه استاندارد RC2200AT-SPPIO است:

• مسیر رادیویی؛
• ماژول پردازنده؛
• عنصر زندگی؛
• سنسورهای مختلف

یک مدرسه معمولی را می توان با سه نوع دستگاه نشان داد:

• هماهنگ کننده حصار (FFD - دستگاه کاملاً کاربردی)؛
  • هماهنگی جهانی فعال، سازماندهی و تنظیم پارامترهای سیاست؛
  • تاشوترین دستگاه در بین سه نوع دستگاه، بیشترین مزیت را برای حافظه و سرزندگی فراهم می کند.

• دستگاه با مجموعه کاملی از عملکردها (FFD - دستگاه کاملاً عملکردی)؛
  • پشتیبانی 802.15.4;
  • حافظه اضافی و حفظ انرژی به شما امکان می دهد نقش هماهنگ کننده اندازه گیری را به عهده بگیرید.
  • پشتیبانی از انواع توپولوژی ها ("نقطه به نقطه"، "زیرکا"، "درخت"، "مرز چارونکا")؛
  • نقش هماهنگ کننده پروژه؛
  • ساختمان به ساختمان های دیگر در داخل مرز گسترش خواهد یافت.
• (RFD - دستگاه عملکرد کاهش یافته)؛
  • از شماره گیری با عملکرد 802.15.4 پشتیبانی می کند.
  • پشتیبانی توپولوژی "نقطه به نقطه"، "ستاره"؛
  • بر عملکرد هماهنگ کننده تأثیر نمی گذارد.
  • به هماهنگ کننده و روتر شبکه می رود.

یادداشت

1. 1 2 3 Ragozin D.V.. مدل سازی اندازه گیری های حسی همزمان. مشکلات برنامه نویسی 2008. شماره 2-3. ویژه نامه - 721-729 ص.
2. Baranova E. IEEE 802.15.4 و نرم افزار ZigBee آن. // Telemultimedia 8 مه 2008.
3. Levis P.، Madden S.، Polastre J. و Dr. "TinyOS: یک سیستم عامل برای شبکه های حسگر بی سیم" // W. Weber, J.M. Rabaey, E. Aarts (Eds.) // In Ambient Intelligence. - New York, NY: Springer-Verlag, 2005. - 374 p.
4. ملاحظات الگوریتمی شبکه های حسگر بی سیم. // میروسلاو کوتولوفسکی، ژاک سیچون، پرزمیسلاو کوبیاک، ویرایش. - لهستان، Wrozlaw: Springer، 2007.
5. سیستم های هوشمند مبتنی بر اندازه گیری های حسی - www.ipmce.ru/img/release/is_sensor.pdf // موسسه مکانیک دقیق و فناوری محاسباتی im. S.A. لبدف RAS 2009.
6. ماژول های ZigBee از RadioCrafts تکمیل شده اند. - kit-e.ru/articles/wireless/2006_3_138.php // اجزاء و فن آوری ها.
7. پشته پروتکل ZigBee / 802.15.4 در پلت فرم Freescale Semiconductor - www.freescale.com/files/abstract/global/RUSSIA_STKARCH_OV.ppt، 2004

Kireev A.O.، Svetlov A.V. اندازه گیری های حسی بدون قطره در حوزه فناوری دفاع از شی

اصطلاح «سیستم حسگر بدون پهپاد» (BSS) به دسته جدیدی از سیستم‌های بدون پهپاد اشاره می‌کند که توزیع شده، خود سازماندهی شده و در برابر سایر عناصر در میان سیستم‌های مینیاتوری مقاوم هستند. لوازم برقیبا محل زندگی مستقل گره‌های هوشمند چنین سیستم‌هایی اطلاعات را در امتداد خط ارسال می‌کنند و منطقه تحت پوشش سیستم را با تلاش کم انتقال و در نتیجه بهره‌وری انرژی بالای سیستم تضمین می‌کنند.

در این زمان، احترام زیادی به سازمان نظارت خودکار قلمرو با استخراج اطلاعات عملیاتی در مورد حضور یک تروریست، جابجایی و اقدامات غیرمجاز وی در مناطق مجاور اشیاء بسیار مهم (هسته ای، دولتی، نظامی) ویژه داده می شود. محاصره حاکمیتی یا قرار گرفتن در مناطق نظارتی واحدهای شناسایی (نظارت مناطق جبهه، ارتباطات دشمن). برای رشد منطقی این وظایف، لازم است نسل جدیدی از ویژگی‌ها و الگوریتم‌های فنی را در آغوش بگیریم که اساساً مطابق با زمان کنونی در حال تکامل هستند. امیدوار کننده ترین جهت در این زمینه تشخیص ایجاد اندازه گیری های حسی بدون دارت است. خود این امکان را فراهم می کند تا از نظارت کامل و مستقیم بر مناطق بزرگ اطمینان حاصل شود.

تشخیص و طبقه بندی بمب افکن، تعیین مختصات و پیش بینی مسیرهای بمب افکن به عهده سیستم های حفاظت از شی FSS است. با استفاده از هوش مشترک، این سیستم به طور مستقل تغییر جهت جریان اطلاعات را تضمین می کند، به عنوان مثال، دور زدن خرابی ها یا گره های به موقع عملکرد، سازماندهی انتقال قابل اعتماد اطلاعات به همه و کنترل قلمرو و نقطه مرکزی.

WSN همچنین امیدوار کننده است که در آن استفاده از یک سنسور پوست در واقع یک سنسور برای تشخیص یک شی خواهد بود (اثر کاهش سطح حامل در کانال رادیویی وراثت ظاهر یک شی در منطقه مرزی ).

برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی بالا اطلاعات منتقل شدهدر WSN، توسعه پروتکل‌های رادیویی بی‌سیم ضروری است که در برابر تغییرات در ویژگی‌های کانال ارتباطی، پارازیت رادیویی و سرریز و تقلید داده‌ها مقاوم باشند. این نوع با استفاده از فناوری‌های پیشرفته طیف گسترده - روش‌های DSSS (توالی اعداد مستقیم) و FHSS (سرجه موج فرکانس) تکمیل می‌شود.

از آنجایی که هیچ مکانیزمی برای دسترسی به وسط انتقال داده وجود ندارد، مزایای متقابلاً منحصر به فرد از راندمان انرژی بالای سیستم و حداقل تاخیر زمانی در گسترش داده در WSN وجود دارد. استفاده از الگوریتم اصلی CSMA / CA (دسترسی چندگانه به وسط با کنترل برخوردهای غیر مشارکتی و در حال اجرا) ممکن است کاستی هایی داشته باشد - دستگاه به دلیل قرار گرفتن در حالت گوش دادن مداوم به امواج رادیو گناهکار است که منجر به افزایش مصرف انرژی در شبکه های کاملا ناهمزمان، این الگوریتم بی اثر است.

مفیدترین در چنین شرایطی الگوریتم CSMA / CA "slotted" است که اصول دسترسی همزمان (تقسیم زمانی TDMA) و دسترسی را بر اساس رقابت ترکیب می کند.

در میان محبوب‌ترین استانداردها در زمینه اندازه‌گیری حسگرهای بدون پهپاد در لحظه تصویب، تنها استاندارد ZigBee بر اساس استاندارد قبلی 802.15.4 که سطح فیزیکی (PHY) و سطح دسترسی به مانت‌های سرور را توصیف می‌کند، می‌باشد. (MAC) برای شبکه های شخصی بدون شات (WPAN). این فناوری در ابتدا برای کارهایی که به سرعت بالای انتقال اطلاعات نیاز دارند توسعه یافت. نصب چنین موانعی باید تا حد امکان ارزان و با مصرف انرژی بسیار کم باشد.

در میان مزایای بی نظیر Solution ZigBee، کاستی های قابل توجهی نیز وجود دارد. به عنوان مثال، وجود سه کلاس مختلف از دستگاه ها (هماهنگ کننده ها، روترها و دستگاه های پایانی) به میزان قابل توجهی قابلیت حیات شبکه را بسته به تعادل عناصر اطراف کاهش می دهد. علاوه بر این، چنین الزامی برای برنامه ریزی قرار دادن دستگاه ها در مرحله طراحی سیستم بدیهی است که مقاومت شبکه در برابر تغییرات توپولوژی را به شدت کاهش می دهد.

تمام کمبودهای بیش از حد بیمه برطرف شده است.شبکه های مش شبکه های همتا به همتا چند سلولی هستند که در آن شبکه می تواند بسته ها را در حین تحویل رله کند. اجزای چنین اقداماتی برابر و قابل تعویض هستند - در نتیجه مقیاس پذیری سیستم افزایش می یابد و انعطاف پذیری آن افزایش می یابد.

سیستم حسی Bezdrotova سیستم امنیتی مسئول نظارت بر قلمرو تا حد امکان است. در ارتباط با این موضوع، یکی از عوامل اصلی در انتخاب پایه عنصری برای ایجاد کانال رادیویی بین گره های مجاور، حداکثر برد اتصال است. عملکرد در محدوده فرکانس 433 مگاهرتز (باز برای ایستگاه رادیویی رایگان در روسیه) در مقایسه با عملکرد در محدوده مایکروویو 2.4 گیگاهرتز (که محدوده اصلی دستگاه های ZigBee برای آن تولید می شود) اولویت پایینی دارد. بنابراین، در محدوده 433 مگاهرتز، محدوده اتصال ارسالی چندین برابر بیشتر است، در محدوده 2.4 گیگاهرتز، با همان شدت انتقال، کمتر است. علاوه بر این، دستگاه هایی که در محدوده 433 مگاهرتز کار می کنند می توانند حداکثر پایداری را تا زمانی که طیف گسترده ای از امواج رادیویی مانند آب و هوا، تغییرات زمین محلی، درختان و غیره وجود داشته باشد، به دست آورند. فرکانس‌های رادیویی 433 مگاهرتز در فضاهای بسته مانند تونل‌های مترو، خیابان‌ها و غیره بسیار سریع‌تر هستند، فرکانس‌های رادیویی پایین‌تر در محدوده 2.4 گیگاهرتز. برتری باند 2.4 گیگاهرتز در سرعت انتقال داده ها در زمینه فناوری های امنیتی حیاتی نیست، زیرا مقدار اطلاعات ارسالی معمولاً ناچیز است و با ده ها بایت (علاوه بر تله متری) از هم جدا می شود.

بنابراین، انتخاب یک گیرنده برای گره WSN حفاظت از شی در محدوده 433 مگاهرتز انجام خواهد شد. فرستنده و گیرنده مسئول بازده انرژی بالا هستند (ولتاژ زندگی دیگر وجود ندارد

3.3 ولت، جریان هوا کم)، در محدوده دمایی منفی 40 ... +85 درجه سانتیگراد کار می کند.

در میان عدم وجود ریز مدار برای دریافت باندهای ISM، فرستنده گیرنده XE-MICS جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده است. برای نصب در سیستم های سنسور دارتلس 2 میکرو مدار از این شرکت مناسب است: XE1203F و

این گیرنده‌های یک‌تراشه تمام دوبلکس یکپارچه هستند که توسط یک مدار تبدیل مستقیم (Zero-IF) هدایت می‌شوند، که کلیدهای تغییر فرکانس ۲ سطحی را بدون جداسازی فاز (CPFSK) و رمزگذاری NRZ تضمین می‌کند. بنابراین، نوع مدولاسیون، اجرا شده در گیرنده-XEMICS، به شما امکان می دهد تا محدوده عملیاتی فرکانس ها را به طور منطقی انتخاب کنید.

سازگار با فرستنده گیرنده XE1203F و XE1205F - مصرف انرژی بالا: عملکرد در محدوده ولتاژ 2.4 ... 3.6 ولت، منبع تغذیه:

0.2 μA در حالت خواب.

14 میلی آمپر در حالت دریافت؛

62 میلی آمپر در حالت انتقال (+15 dBm).

فرکانس Robocha smuha: 433-435 مگاهرتز. محدوده دما: منفی 40. + 85 درجه سانتی گراد.

ادیان با یکدیگر یکسان هستند و از این طرح با تبدیل فرکانس مستقیم الهام گرفته شده اند. در وسط این ماژول ها یک سینت سایزر فرکانس بر اساس یک حلقه PLL سیگما-دلتا با پالس 500 هرتز وجود دارد.

گیرنده ها نشانگر سیگنال RSSI (نمایشگر قدرت سیگنال دریافتی) را نمایش می دهند که همراه با امکان برنامه ریزی ولتاژ خروجی، به شما امکان می دهد ایده مدیریت انرژی تطبیقی ​​را پیاده سازی کنید. انبار فرستنده گیرنده شامل یک دستگاه کنترل فرکانس FEI (شاخص خطای فرکانس) است که به شما امکان می دهد اطلاعاتی در مورد کاهش فرکانس نوسانگر محلی دریافت کننده بازیابی کنید و کنترل فرکانس خودکار را سازماندهی کنید.

فرستنده و گیرنده ها همچنین دارای یک تابع تشخیص الگو هستند، هر فرستنده گیرنده می تواند به صورت برنامه ریزی شده یک کلمه (حداکثر 4 بایت) را در جریان داده دریافتی تشخیص دهد. ویژگی باقی مانده را می توان برای شناسایی ماژول ها در WSN به منظور کاهش تعداد بایت های سرویس در بسته ارسال شده استفاده کرد.

ویژگی های اصلی دو ماژول در vikoristan آشکار می شود روش های مختلفگسترش طیف

فرستنده گیرنده XE1203F از یک واحد سخت افزاری برای پخش طیف سیگنال طیف گسترده توالی مستقیم (DSSS) استفاده می کند. وقتی حالت DSSS فعال می شود، بیت داده با یک کد بارکر 11 بیتی کدگذاری می شود: 10110111000 یا 0x5B8h. تابع همبستگی خودکار به کد بارکر به وضوح به عنوان یک اوج خود همبستگی بیان می شود.

علاوه بر XE1203F، فرستنده گیرنده XE1205F (و ماژول DP1205F مبتنی بر آن) یک دستگاه چند منظوره است. کوچکترین مقدار فیلتر تاریک داخلی، که می تواند با یک ثبات پیکربندی 2 بیتی تنظیم شود، روی 10 کیلوهرتز تنظیم شده است (ویکولیس و ویژه تنظیم اضافی، این مقدار را می توان تا ۷ کیلوهرتز تغییر داد!). تعداد کانال های ممکن در این مورد

این انعطاف‌پذیری به XE1205F اجازه می‌دهد تا برای برنامه‌های خاص صدا دوست استفاده شود. در صورتی که سرعت انتقال داده و انحراف فرکانس از مقدار 4800 بیت و 5 کیلوهرتز تجاوز نکند، می توان نویز صدا را تصحیح کرد، بدیهی است، و چون فرکانس ساعت نوسانگر مرجع توسط تشدید کننده تثبیت می شود، دارای مقدار بالایی هستند. ثبات، و اصلاح فرکانس تحریف شده است.

فرستنده و گیرنده دارای یک بافر FIFO 16 بایتی برای ذخیره بایت های داده ارسالی یا دریافتی است. بایت های داده از بافر FIFO از طریق رابط سریال استاندارد 3 سیم SPI ارسال و دریافت می شوند.

پهنای باند باریک و همچنین زمان انتقال کوتاه هنگام اختلاط بین کانال ها (~ 150 میکرو ثانیه)، به فرستنده گیرنده XE1205F اجازه می دهد تا برای سیستم های رادیویی که از روش نمونه برداری فرکانس (FHSS) استفاده می کنند، استفاده شود. روش ضربه زدن فرکانس بر این واقعیت استوار است که همه چیزهایی که برای انتقال محدوده فرکانس های عملیاتی استفاده می شود به تعدادی کانال فرکانس تقسیم می شود. جهش ها از کانالی به کانال دیگر به طور همزمان در یک دنباله مشخص (به عنوان مثال، خطی یا شبه تصادفی) ایجاد می شوند.

مزیت فرستنده گیرنده XE1205F نیز در کلاس خود منحصر به فرد است - حساسیت دریافت 121- دسی بل.

به دلیل عدم سرعت انتقال داده، قابلیت های ماژول XE1203F با استفاده از کدک بارکر برای سیستم های امنیتی بزرگتر از 1.154 کیلوبیت ناکافی به نظر می رسد. این شاخص اجازه اجرای یک WSN با انرژی کارآمد را نمی دهد، زیرا ساعت خواب که به پروتکل CSMA / CA منتقل می شود، بسیار کوتاه خواهد بود.

فرستنده‌های گیرنده گره‌های سیستم حسگر بدون پهپاد برای محافظت از اشیاء برای اطمینان از توانایی زیر مورد نیاز هستند:

ایجاد مرزهای مش با شعاع بزرگتر.

پیاده سازی در سطح فیزیکی - فناوری گسترش طیف FHSS.

پیاده سازی در سطح دسترسی به وسط - "اسلات" CSMA / CA با همگام سازی دسترسی.

بر اساس موارد فوق، می توانید نحوه استفاده از ماژول گیرنده XE1205F را برای سازماندهی حفاظت فیزیکی و بدون حسگر بدون پهپاد در سطح MAC از اجسام یاد بگیرید.

ادبیات

1. Varaguzin V. اندازه گیری های رادیویی برای جمع آوری داده ها از حسگرها، نظارت و کنترل بر اساس استاندارد IEEE 802.15.4 // TeleMultimedia. - 2005.-№6.- S23-27. - www.telemultimedia.ru

2. Vishnevsky V.M.، Lyakhov O.I.، Kravets S.L.، Shakhnovich I.V. کانال های گسترده انتقال اطلاعات بدون پهپاد. - M.: Technosphere, 2005 - 592 p.

3. Baskakov S., Oganov V. اندازه گیری حسگر بدون قطره بر اساس پلت فرم MeshLogic ™ // الکترونیک

اجزاء. - 2006. - شماره 8. - ص 65-69.

4. Goryunov G. یکپارچه گیرنده مایکروویو XE1203. // نور قطعات الکترونیکی. - 2004. - شماره 1. -

اندازه گیری های حسی بدون هواپیما: به اطراف نگاه کنید

آکولدیز آی.ف.

ترجمه از انگلیسی: Levzhinsky A.S.

خلاصه

این مقاله به تشریح مفاهیم اقدامات حسی می‌پردازد که اجرای آن‌ها در نتیجه ترکیب سیستم‌های میکروالکترو مکانیکی، ارتباطات بدون پهپاد و الکترونیک دیجیتال امکان‌پذیر شده است. دانش و پتانسیل اقدامات حسی در نظر گرفته شده است و مروری بر واقعیت ها در توسعه آنها انجام شده است. معماری اقدامات حسی، تجزیه الگوریتم ها و پروتکل های معماری پوست نیز مورد بررسی قرار می گیرد. این مقاله به بررسی اجرای اقدامات حسی می پردازد.

1. معرفی

پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (MEMS)، ارتباطات بدون پهپاد و الکترونیک دیجیتال امکان ایجاد زباله‌های کم‌هزینه، کم مصرف، با عملکرد بالا (نازل)، کم‌هزینه و… ریختن» «جعل» بدون وسط یکی پس از دیگری. اقدامات حسی بر اساس تعداد زیادی گره حیاتی روی یک ربات خواب است که از ماژول هایی برای جمع آوری و پردازش داده ها و انتقال تشکیل شده است. چنین اقداماتی مزایای قابل توجهی نسبت به مجموعه ای از سنسورهای سنتی است. محور دو ویژگی های کلیدیحسگرهای سنتی: سنسورها را می توان به دور از یک ظرف امن منتقل کرد. این رویکرد به انواع حسگرها با استفاده از روش های مختلف برای دیدن اهداف در نویز نیاز دارد.
این امکان وجود دارد که تعدادی سنسور را روشن کنید و فقط داده ها را جمع آوری کنید. توسعه موقعیت سنسور و توپولوژی بسیار مهم است. آنها امنیت را به واحدهای مرکزی منتقل می کنند، جایی که جمع آوری و پردازش داده ها تکمیل می شود.
سد حسی از تعداد زیادی گره (هزینه های حاشیه ای) تشکیل شده است که به طور متراکم نزدیک یک جعبه محافظت شده پخش شده اند. نیازی به ارائه پوشش بیمه ای از قبل نیست. این به شما این امکان را می دهد که آنها را به سرعت در مناطق بسیار قابل دسترسی پخش کنید یا از آنها برای عملیات با کمک ارائه شده استفاده کنید، که باعث پاسخ سریع می شود. از سوی دیگر، این بدان معنی است که پروتکل های خونریزیو الگوریتم هایی برای خرج رباتیک پول و توانایی خود سازمان دهی. یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد اندازه گیری های حسی، عملکرد یکپارچه گره های مجاور است. موچی مجهز به پردازنده است. بنابراین، به جای انتقال داده های خروجی، می توانند آن را پردازش کنند، سپس به سادگی فقط داده های ضروری و مکرر پردازش شده را محاسبه و ارسال کنند. توصیف خاص ترین ویژگی ها طیف وسیعی از اقدامات حسی را ارائه می دهد. چنین اقداماتی می تواند برای محافظت از سلامت، برای نیازهای نظامی و ایمنی استفاده شود. به عنوان مثال، داده های فیزیولوژیکی در مورد بیمار می تواند توسط پزشک از راه دور نظارت شود. این برای بیمار مفید است و همچنین به پزشک اجازه می دهد تا جریان خود را درک کند. اندازه گیری های حسی را می توان برای شناسایی عوامل شیمیایی شخص ثالث در هوا و آب استفاده کرد. بوها می توانند به تعیین نوع، غلظت و توزیع آلاینده ها کمک کنند. در اصل، اقدامات حسی به شما امکان می دهد تا محیط اطراف را بهتر درک کنید. ما اعتراف می کنیم که در آینده، سیستم های حسی بدون هواپیماهای بدون سرنشین بخشی نامرئی از زندگی ما خواهند بود، بیشتر از رایانه های شخصی امروزی. اجرای این پروژه‌ها و پروژه‌های دیگری که نیاز به استفاده از اندازه‌گیری‌های حسگر بدون پهپاد دارند، نیازمند روش‌های خاصی است. پروتکل‌ها و الگوریتم‌های زیادی برای اندازه‌گیری‌های سنتی زمان بدون هواپیماهای بدون سرنشین ایجاد شده‌اند، بنابراین برای اندازه‌گیری‌های حسی و افراد منحصربه‌فرد مناسب نیستند. اجازه دهید اهمیت اندازه گیری های حسی و ساعتی را نشان دهیم: تعداد گره ها در اندازه گیری حسی می تواند چندین مرتبه بزرگتر از تعداد گره ها در اندازه گیری ساعت-زمان باشد.
ووزلی ها به شدت فرسوده شده اند.
Vuzley قبل از تصادف قوی است.
توپولوژی شبکه های حسگر ممکن است اغلب تغییر کند
ووزلی عمدتاً درگیر ارتباطات گسترده است، در زمانی که بیشتر اقدامات ساعتی مبتنی بر ارتباطات نقطه به نقطه است.
ووزلی توسط غذا، فعالیت بدنی و حافظه احاطه شده است.
واحدها نمی توانند یک شماره شناسایی جهانی (IN) را از طریق تعداد زیادی سربار و تعداد زیادی سنسور بدست آورند.
از آنجایی که گره ها به طور گسترده در بین مرزها پخش شده اند، گره های مفصلی می توانند حتی نزدیک به یکدیگر ظاهر شوند. همچنین، اتصالات چند هاپ در نواحی حسی انرژی کمتری نسبت به اتصالات مستقیم کمتر تجربه خواهند کرد. علاوه بر این، امکان استفاده از فشار کم بر روی سیگنال انتقال داده وجود دارد که در دریافت اقدامات احتیاطی مفید است. یک پیوند مولتی هاپ می تواند آهنگ هایی را که دشوار هستند با یک سیگنال گسترده به مکان های دور در یک پیوند بدون دارت انتقال دهد. یکی از مهم ترین شرایط برای گره ها اتلاف انرژی است. موتی ها توسط انرژی احاطه شده اند. همچنین، در حالی که هدف از اقدامات سنتی رسیدن به یک سیگنال با بازده بالا است، پروتکل های لبه مصرف کنندگان پول در درجه اول بر صرفه جویی در انرژی متمرکز است. مقصر استفاده از مکانیسم‌هایی است که فرصت طولانی‌کردن عمر خرج‌کننده پول برای پول دولت را می‌دهد، یا از طریق کاهش توان داده‌ها یا افزایش تاخیر در انتقال داده‌ها. بسیاری از پیشینیان ما اکنون در توسعه طرح هایی برای دستیابی به مزایای خود شرکت می کنند. در این مقاله نگاهی به پروتکل‌ها و الگوریتم‌هایی می‌اندازیم که در حال حاضر برای اندازه‌گیری‌های حسی استفاده می‌شوند. هدف ما ارائه درک بهتری از تغذیه دقیق تحقیقات علمی در این زمینه است. ما همچنین سعی خواهیم کرد تا مرزهایی را که روی طرح قرار داده شده است رعایت کنیم و ابزارهایی را شناسایی کنیم که می توان از آنها برای رسیدن به طراحی بهتر استفاده کرد. مقاله به شرح زیر تنظیم شده است: در بخش دیگری به تشریح پتانسیل و شدت اقدامات حسی می پردازیم. در بخش 3 عواملی را که بر طراحی چنین مرزهایی تأثیر می گذارند بحث خواهیم کرد. گزارشی از روشهای اصلی در این زمینه در بخش 4 بررسی شده است و همین اطلاعات در بخش 5 موجود است.

2. Zastosuvannya اقدامات حسی dartless

لایه‌های حسی می‌توانند از انواع مختلفی از حسگرها مانند لرزه‌ای، حسگرهای میدان مغناطیسی، حرارتی، مادون قرمز، صوتی تشکیل شوند که با میدان‌های بسیار مغناطیسی جهان در تعامل هستند. به عنوان مثال، مانند این:
درجه حرارت،
ولوژیسم،
انقلاب اتومبیل،
اردوگاه Bliskavka،
معاون،
ذخیره سازی خاک،
قافیه با سر و صدا,
وجود یا حضور اشیاء خاص،
از نظر مکانیکی پیشرفته
ویژگی های دینامیکی مانند سیالیت، جهت و اندازه جسم.
Moti را می توان برای کاوش مداوم، تشخیص و شناسایی استفاده کرد. مفهوم سنجش میکرو اتصال بدون دارتمناطق جدیدی برای چنین اقداماتی باید کشف شود. ما آنها را بر اساس حوزه های اصلی طبقه بندی کردیم: رکود نظامی، نظارت بر طبقه متوسط ​​بیش از حد، حفاظت از سلامت و نیروی کار در زندگی روزمره و سایر حوزه های تجاری. همچنین می‌توان این طبقه‌بندی را گسترش داد و دسته‌های بیشتری را اضافه کرد، به عنوان مثال، اکتشاف فضای بیرونی، پردازش شیمیایی و حذف بلایای طبیعی.

2.1. veyskove zastosuvannya

سیستم‌های حسگر بدون پهپاد می‌توانند بخشی نامرئی از سیستم‌های فرماندهی و کنترل نظامی، ارتباطات، شناسایی، نظارت و کنترل نگرش (C4ISRT) باشند. سیالیت، خودسازماندهی و سیالیت از ویژگی های معیارهای حسی هستند که آنها را به ابزاری امیدوارکننده برای دستیابی به اهداف بهتر تبدیل می کند. تکه های حسگرهای حسی را می توان بر اساس بخش های بزرگی از گلوی واحدهای یکبار مصرف و ارزان قیمت قرار داد، سپس تخلیه آنها در طول عملیات نظامی به اندازه تخلیه حسگرهای سنتی بر عملیات نظامی تأثیر نمی گذارد. بنابراین استفاده از موانع حسی برای نبردها مناسب تر است. ما همچنین در حال بررسی چندین راه برای حفظ چنین اقداماتی هستیم: نظارت بر قدرت و مهمات نیروهای دوست، نظارت بر نبرد. جهت گیری نسبت به محل؛ ارزیابی ضرب و شتم در نبردها؛ شناسایی حملات هسته ای، بیولوژیکی و شیمیایی. نظارت بر نیروهای دوست، زره و مهمات: رهبران و فرماندهان می توانند به طور مستمر بر قدرت نیروهای خود، وضعیت و دید متصرفات و مهمات در میدان نبرد از طریق اندازه گیری های سنسور پیشرفته نظارت کنند. سنسورهایی را می توان به هر وسیله نقلیه ای که مهمات مهم حمل می کند وصل کرد تا وضعیت آنها را نشان دهد. این داده ها به یکباره در گره های کلیدی جمع آوری شده و برای کارگران کلیدی ارسال می شود. همچنین ممکن است داده ها به سطوح بالای دستور سلسله مراتبی برای ترکیب داده ها از قسمت های دیگر ارسال شوند. هشدار نبرد: مناطق بحرانی، جاده ها، مسیرها و کانال ها را می توان به شدت با اقدامات حسی برای نظارت بر فعالیت نیروهای دشمن پوشش داد. قبل از عملیات یا پس از توسعه برنامه های جدید، می توان اقدامات حسی را در هر زمان برای نظارت بر نبرد شعله ور کرد. شناسایی نیروها و محل‌های دشمن: بررسی‌های حسی را می‌توان در مناطق بحرانی توسعه داد و می‌توان با جمع‌آوری چندین اشیاء با ارزش، گزارش و داده‌های اصلی در مورد نیروهای دشمن و محل، از اولین دروازه پایین عبور کرد. جهت گیری: اندازه گیری سنسور را می توان در سیستم های هدایت مهمات هوشمند استفاده کرد. امتیاز شکست بعد از مبارزه: قبل یا بعد از حمله، حسگرهای حسگر را می توان در منطقه هدف شلیک کرد تا داده های امتیاز را جمع آوری کند. تشخیص حملات هسته ای، بیولوژیکی و شیمیایی: در صورت تخریب شیمیایی یا بیولوژیکی منجمد، ویکور نزدیک به صفر است، اهمیت شناسایی به موقع و دقیق عوامل شیمیایی اهمیت بیشتری دارد. استفاده از اندازه‌گیری‌های حسی در هسته سیستم‌ها برای پیشبرد حملات شیمیایی یا بیولوژیکی و جمع‌آوری داده‌ها در زمان کوتاه می‌تواند به تغییر چشمگیر تعداد قربانیان کمک کند. همچنین امکان استفاده از اندازه گیری های حسگر برای گزارش های اطلاعاتی پس از شناسایی چنین حملاتی وجود دارد. به عنوان مثال، می توان در زمان تشعشع، شناسایی انجام داد تا افراد را بدون قرار گرفتن در معرض تشعشعات آلوده کند.

2.2. سازگار با محیط زیست

اقدامات مستقیم در اکولوژی، از بین بردن رکود بعد حسی: رهاسازی پرندگان، سایر موجودات و پشه ها. نظارت بر میانسال شدن بیش از حد، در نتیجه شناسایی تأثیر بر فرهنگ و لاغری روستایی. zroshennya; نظارت در مقیاس بزرگ از زمین و ردیابی سیارات؛ تظاهرات شیمیایی / بیولوژیکی؛ تشخیص آتش سوزی جنگل؛ تحقیقات هواشناسی و ژئوفیزیک؛ تجلی خانواده ها؛ و انسداد تحقیق تشخیص آتش سوزی جنگل: تکه های زباله را می توان به صورت استراتژیک و قدرتمند در جنگل مشتعل کرد، سپس بوی بد می تواند دقیقاً مانند آتش پخش شود تا زمانی که آتش غیر قابل کنترل شود. میلیون‌ها حسگر را می‌توان به طور مداوم فعال کرد. آنها ممکن است مجهز به باتری های خورشیدی باشند، زیرا ممکن است واحدها برای ماه ها یا حتی سرنوشت از کار افتاده باشند. Moti باید با دقت مورد استفاده قرار گیرد تا وظیفه توزیع صداها و کدهای عبور مانند درختان و سنگ ها را تعیین کند که عملکرد سنسورهای اصطکاک را مسدود می کند. تصویر زیستی بیشتر به طبقه متوسط ​​تبدیل خواهد شد: نیاز به رویکردهای پیچیده برای ادغام اطلاعات در مقیاس زمانی و مکانی دارد. پیشرفت در زمینه فناوری سنجش از دور و اتوماسیون جمع‌آوری داده‌ها، کاهش قابل توجهی از هزینه‌های تحقیقاتی را ممکن ساخته است. مزیت این اقدامات این است که گره ها را می توان به اینترنت متصل کرد، که به کارگران از راه دور اجازه می دهد تا محیط اضافی را کنترل، نظارت و نظارت کنند. اگرچه ماهواره و حسگرهای داخلی برای تنوع زیاد، به عنوان مثال، وسیع بودن گونه‌های پوشش گیاهی غالب کنترل می‌شوند، نمی‌توان بوی تعفن را در نظر داشت. عناصر کسری، که بخش بزرگی از اکوسیستم را تشکیل می دهد. در نتیجه، نیاز به شبکه های حسگر بی سیم در مناطق محلی وجود دارد. یکی از برنامه های کاربردی، یک نقشه بیولوژیکی گردآوری شده از زیستگاه اضافی در یک ذخیره گاه طبیعی در نیو کالیفرنیا است. سه قطعه با یک سنگ سجاف پوشانده شده است، هر کدام با 25-100 گره، که برای نگهبانی دائمی از اردوگاه زمین میانی بیش از حد استفاده می شود. تشخیص مکان: قسمت اصلی تشخیص مکان سیستم اطلاع رسانی در ایالات متحده است. چندین نوع سنسور قرار داده شده در سیستم هشدار میزان بارندگی، سطح آب و آب و هوا را اندازه گیری می کنند. پروژه های تحقیقاتی اخیر، مانند پروژه پایگاه داده دستگاه COUGAR در دانشگاه کرنل و پروژه DataSpace در دانشگاه راتگرز، رویکردهای مختلفی را برای تعامل با گره های همسایه برای جمع آوری داده ها اتخاذ کرده اند. من برای مدت طولانی داده ها را جمع آوری کرده ام. فرمانروایی روستایی: مزیت اندازه گیری های حسی نیز توانایی کنترل سطح آفت کش ها در آب، سطح فرسایش خاک و میزان آلودگی باد در زمان واقعی است.

2.3. جایگاه در پزشکی

یکی از آنها رکود پزشکی و تسهیلات برای معلولان است. نظارت بر بیمار؛ تشخیص؛ نظارت بر مصرف مواد مخدر در بیمارستان ها؛ جمع آوری داده های فیزیولوژیکی افراد؛ و نظارت بر پزشکان و بیماران در بیمارستان ها. نظارت بر وضعیت فیزیولوژیکی یک فرد: داده های فیزیولوژیکی جمع آوری شده با اقدامات حسی می تواند در یک دوره زمانی ذخیره شود و می تواند برای تحقیقات پزشکی استفاده شود. گره های نصب شده همچنین می توانند بازوهای تابستانی را ایمن کنند و به عنوان مثال، آبشارها را سرکوب کنند. این امکانات کوچک هستند و آزادی زیادی برای انتقال بیماران فراهم می‌کنند و در عین حال به پزشکان اجازه می‌دهند علائم بیماری را در آینده تشخیص دهند. علاوه بر این، آنها زندگی راحت تری را برای بیماران در طول درمان روزانه در اتاق دارو ایجاد می کنند. برای آزمایش امکان سنجی چنین سیستمی، دانشکده پزشکی گرنوبل فرانسه «غرفه هوشمند سالم» را ایجاد کرده است. به عنوان مثال، می توان برای ضربان قلب بخیه زد، در همان زمان که فرد مقابل از فشار خون خلاص می شود. پزشکان همچنین می توانند چنین دارویی را مادر کنند یا به سایر پزشکان اجازه دهند آنها را در بیمارستان بشناسند. نظارت بر داروها در پزشکان: پزشکان می توانند اما اگر روی صورت اعمال شود، پس احتمال مشاهده چهره اشتباه ممکن است بنابراین، بیماران دچار مشکلاتی می شوند که نشان دهنده آلرژی و داروهای ضروری آنها است. آماده سازی های مبتنی بر شیر

2.4. Zastosuvannya در غرفه

اتوماسیون خانه: گره های هوشمند را می توان در وسایل روزمره مانند پاک کننده های اره، اجاق های مایکروویو، یخچال ها و VCR ها ادغام کرد. آنها می توانند با یکدیگر و با شبکه های خارجی از طریق اینترنت یا ماهواره تعامل داشته باشند. این به اپراتورهای ترمینال اجازه می دهد تا به راحتی دستگاه های هشدار را هم به صورت محلی و هم از راه دور مدیریت کنند. میانه هوشمند: طراحی وسط هوشمند می تواند دو رویکرد متفاوت داشته باشد، مردم محور یا فناوری محور. در رویکرد اول، مرکز هوشمند می تواند با نیازهای کاربران نهایی از نقطه نظر تعامل با آنها سازگار شود. برای سیستم های پیشرفته فن آوری، توسعه فن آوری های سخت افزاری جدید، راه حل های نوآورانه، و اضافات مرتبط ضروری است. کاربرد ووزلی چگونه می تواند بوتی ویکورستانی برای ایجاد یک محیط هوشمند در شرح داده شده است. اتاق ها را می توان در مبلمان و تجهیزات ساخت و می توان آنها را با یک سرور اتاق ادغام کرد. سرور اتاق همچنین می تواند با سایر سرورهای اتاق ارتباط برقرار کند تا در مورد خدماتی که آنها می توانند ثبت نام کنند، مانند ایمیل، اسکن و فکس مطلع شود. این سرورها و گره‌های حسگر را می‌توان در دستگاه‌های بومی ادغام کرد و بر اساس مدل تئوری کنترل همانطور که در کار توضیح داده شد، سیستم‌های خودسازمان‌دهنده، خود تنظیم‌کننده و تطبیقی ​​را تشکیل داد.

3. عواملی که باید در توسعه مدل های اندازه گیری حسی ادغام شوند.

توسعه مدارهای حسی به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل دید، مقیاس پذیری، اتلاف تولید، نوع محیط عامل، توپولوژی مدار حسی، اتصالات سخت افزاری، مدل انتقال اطلاعات و ارتباطات می شود. انرژی آنا. این عوامل توسط بسیاری از جانشینان مورد توجه قرار می گیرند. با این حال، هیچ یک از این مطالعات به طور کامل تمام عوامل موثر بر توسعه مرزها را پوشش نمی دهد. بوها مهم هستند و به عنوان یک دستورالعمل برای توسعه پروتکل یا الگوریتم‌های اندازه‌گیری حسی روباتیک عمل می‌کنند. علاوه بر این، از این عوامل می توان برای ارتقا سطح مدل های مختلف استفاده کرد.

3.1. دید

همه چیز می تواند از طریق انواع انرژی، مداخلات فیزیکی یا کمک های بیرونی به خوبی پیش برود. گره Vidmov در لمس مانع حسی ربات مقصر نیست. این قابلیت اطمینان و دوام غذایی است. دید - محصول عملکرد سنسور حسگر را بدون خرابی هنگام خروج از گره حفظ می کند. قابلیت اطمینان Rk (t) و قابلیت مشاهده گره علاوه بر تقسیم پواسون برای تعیین احتمال خرابی یک گره در بازه زمانی یک ساعت (0; t) مدل‌سازی می‌شوند. Varto به آن پروتکل‌ها و الگوریتم‌ها توجه می‌کند به سطح ویسکوزیته مورد نیاز برای اندازه گیری های حسی. اگر مرکزی که واحدها در آن قرار دارند، قبل از تحویل بسیار بادوام نباشد، ممکن است پروتکل ها کمتر انعطاف پذیر باشند. به عنوان مثال، اگر گره‌ها به منظور پیگیری رطوبت و سطح دما، که ممکن است پایین به نظر برسد، در یک غرفه قرار داده شوند، قطعات این نوع اندازه‌گیری حسی نمی‌توانند از تنظیم خارج شوند و "نویز" بیش از حد است. در وسط حالا به کارشان سرازیر نمی شود. از سوی دیگر، اگر یگان‌ها به خاطر احتیاط در میدان نبرد می‌جنگند، دید باید زیاد باشد، در حالی که احتیاط بسیار مهم است و ممکن است یگان‌ها در طول عملیات نظامی کاهش یابند. در نتیجه، سطح دید به دلیل رکود اقدامات حسی است و مدل مسئول از هم پاشیدگی ساختار آن است.

3.2. مقیاس پذیری

تعداد گره های روشن شده برای جاسازی جعبه می تواند صدها یا هزاران باشد. بسته به برنامه، تعداد می تواند به مقادیر شدید (میلیون ها) برسد. مدل های جدید مقصر این تعداد گره هستند. آنها همچنین مجرم هستند ضخامت بالااندازه گیری های حسی، که می تواند از چندین گره تا چند صد گره در هر بخش، که ممکن است کمتر از 10 متر قطر داشته باشد، متفاوت باشد. ضخامت را می توان بر اساس آن تنظیم کرد

3.3. Vitrati در virobnitsvo

از آنجایی که شبکه های حسی از تعداد زیادی گره تشکیل شده اند، قدرت یک گره باید به گونه ای باشد که قدرت پنهان شبکه را توجیه کند. از آنجایی که تطبیق پذیری مرز بالاتر است، حنجره پایینی حسگرهای سنتی، از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. در نتیجه کیفیت گره پوست پایین است. انتقال فوری vartіst vuzla s vikoristannyam بلوتوث کمتر از 10 دلار است. قیمت PicoNode حدود 1 دلار است. همچنین، کیفیت واحد حسی حسی برای اعتبار اقتصادی استفاده از آنها بسیار کمتر، کمتر از 1 دلار است. کیفیت یک گره بلوتوث که ارزان ترین دستگاه محسوب می شود، 10 برابر بیشتر از قیمت متوسط ​​گره های حسگر لمسی است. لطفاً توجه داشته باشید که دانشگاه همچنین دارای چندین ماژول اضافی است، مانند یک ماژول اکتساب داده و یک ماژول پردازش داده (شرح شده در بخش 3.4). از رکود اقدامات حسی. در نتیجه، با توجه به تعداد قابلیت‌های کاربردی موجود با قیمت کمتر از 1 دلار، محصول گره راحت‌تر است.

3.4. ویژگی های سخت افزاری

رابط حسی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است که در شکل 1 نشان داده شده است. 1: بلوک جمع آوری داده، بلوک پردازش، انتقال و بلوک زندگی. وجود ماژول های اضافی ممکن است به دلیل رکود باشد، به عنوان مثال، ماژول های ویژه، ژنراتور برق و موبیلایزر (MAC). یک ماژول اکتساب داده معمولاً از دو بخش تشکیل شده است: حسگرها و مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC). سیگنال آنالوگ تولید شده توسط سنسور بر اساس جسم محافظت شده به تبدیل می شود سیگنال دیجیتالپشت یک ADC اضافی، و سپس به واحد پردازش تغذیه می شود. ماژول پردازش که یک حافظه یکپارچه است، رویه هایی را مدیریت می کند که به شما امکان می دهد تنظیمات اقدامات احتیاطی مورد نیاز را در ارتباط با گره های دیگر تغییر دهید. واحد انتقال (فرستنده گیرنده) دستگاه را به مانع متصل می کند. یکی از مهمترین اجزای یک گره، بلوک زندگی است. بلوک زندگی می تواند برای شارژ مجدد، به عنوان مثال، باتری های vikorist و خورشیدی استفاده شود.

اکثر گره هایی که داده ها را انتقال می دهند و داده ها را جمع آوری می کنند باید مکان خود را با دقت بالا بدانند. تام وارد من یک نمودار می نویسمماژول اجزاء اختصاص داده شده به محل نصب. گاهی اوقات ممکن است به یک موبیلیزر نیاز داشته باشید که در صورت لزوم بدن را حرکت می دهد که برای انجام وظایف لازم است. ممکن است لازم باشد همه این ماژول ها در محفظه ای به اندازه یک جعبه نوشابه قرار گیرند. اندازه گره می تواند کمتر از یک سانتی متر مکعب باشد و به اندازه ای سبک باشد که در باد گم شود. علاوه بر اندازه، اتصالات سخت دیگری نیز برای گره ها وجود دارد. سرزنش بوی تعفن:
با انرژی بسیار کم زندگی کنید،
مقابله با تعداد زیادی گره در مناطق کوچک،
مادران کم vartіst vyrobnitstva
مستقل باشید و بدون نظارت کار کنید،
خود را با وسط شدید سازگار کنید.
قطعات گره‌ها ممکن است غیرقابل دسترسی باشند و در طول عمر لایه حسی ممکن است به دلیل تامین غذای گره‌های اطراف قرار بگیرند. منبع به دلیل حجم منبع محدود است. به عنوان مثال، انرژی ذخیره یک گره هوشمند نزدیک به 1 ژول است. برای شبکه حسگرهای یکپارچه بدون پهپاد (WINS)، میانگین شارژ مورد نیاز برای اطمینان از ساعات کار ایمن کمتر از 30 LA است. امکان ادامه خدمات حسگرهای لمسی و شارژ مجدد باتری ها برای مثال حذف انرژی از محیط اضافی وجود دارد. باتری‌های خواب‌آلود وسیله خوبی برای شارژ سریع هستند. ماژول انتقال داده گره می تواند یک دستگاه نوری غیرفعال یا فعال باشد، مانند یک گره هوشمند، یا فرکانس رادیویی (RF). برای انتقال RF، یک ماژول مدولاسیون، مانند یک فرستنده، یک ماژول فیلتر و یک ماژول دمدولاسیون مورد نیاز است که آنها را پیچیده تر و گران تر می کند. علاوه بر این، ممکن است هنگام انتقال داده ها بین دو گره از طریق گره هایی که آنتن های آنها نزدیک به زمین قرار دارد، هزینه هایی وجود داشته باشد. با این حال، ارتباطات رادیویی در اکثر پروژه‌های حسگر اصلی یک نقطه ضعف است زیرا فرکانس‌های انتقال پایین (معمولاً کمتر از 1 هرتز) هستند و فرکانس چرخه‌های انتقال در فواصل کوچک زیاد است. این ویژگی ها امکان تحمل فرکانس های رادیویی پایین را فراهم می کند. با این حال، طراحی انتقال‌های رادیویی کم‌مصرف و کم‌مصرف قبلاً از نظر فنی دشوار بوده است و فناوری‌های اساسی مانند آن‌هایی که در فعال‌سازی دستگاه‌های بلوتوث استفاده می‌شوند به اندازه کافی برای اندازه‌گیری‌های لمسی مؤثر نیستند. شما انرژی زیادی دارید. اگر می خواهید این پردازنده ها به تدریج ابعاد خود را تغییر دهند و قدرت خود را افزایش دهند، داده ها را در گره و قبل از نقطه ضعف آن پردازش و حفظ کنید. به عنوان مثال، ماژول پردازش گره هوشمند از یک پردازنده Atmel AVR8535 با فرکانس 4 مگاهرتز، یک میکروکنترلر با 8 کیلوبایت دستورالعمل، حافظه فلش، 512 بایت رم و 512 بایت EEPROM تشکیل شده است. این ماژول که دارای 3500 بایت برای سیستم عامل و 4500 بایت حافظه رایگان برای کد است، از سیستم عامل TinyOS استفاده می کند. ماژول پردازش نمونه اولیه دیگر گره LAMPS از پردازنده SA-1110 با فرکانس 59-206 مگاهرتز استفاده می کند. گره های IAMPS میزبان یک جریان غنی از عملیات هستند سیستم L-OS. اکثر وظایف جمع آوری داده ها نیاز به آگاهی از موقعیت گره دارند. قطعات گره، به عنوان یک قاعده، به طور تصادفی و بدون نظارت حل می شوند، آنها با کمک یک سیستم محل تعیین شده روتوش، گناهکار همکاری هستند. موقعیت یابی در انواع پروتکل های مسیریابی حسگر استفاده می شود (گزارش در بخش 4). شما باید یک ماژول سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) نصب کنید که دقت آن تا 5 متر است. ربات تأیید می کند که تجهیز تمام گره ها به GPS برای ربات برای کار با سنسورهای حسگر الزامی نیست. یک رویکرد جایگزین این است که برخی از گره ها از GPS استفاده می کنند و به سایر گره ها کمک می کنند تا موقعیت خود را در محل تعیین کنند.

3.5. توپولوژی مش

واضح است که واحدها ممکن است غیرقابل دسترس و مستعد خرابی های مکرر شوند که مانع از نگهداری کارخانه های تاشو شود. صدها تا ده ها هزار گره را می توان در قلمرو بعد حسی قرار داد. بوی تعفن ده ها متر دورتر یکی پس از دیگری شعله ور می شود. ضخامت گره ها می تواند بیشتر باشد، کمتر از 20 گره در متر مکعب. مراقبت بیشتر از غیرشخصی بودن گره ها مستلزم حفظ دقیق مرز است. ما به منبع تغذیه مرتبط با نگهداری و تغییر توپولوژی شبکه در سه مرحله نگاه می کنیم:

3.5.1. حنجره قدامی و خود حنجره می توانند به پراکندگی گسترده گره ها یا نصب یک مانع پوستی کمک کنند. بوی بد می تواند مشتعل شود:

گل سرخ از نشت،
برای قرار دادن اضافی در یک موشک یا پرتابه
پرتاب شده در پشت یک منجنیق اضافی (به عنوان مثال، از یک کشتی و غیره)،
مکان در کارخانه
قرار دادن kozhen vuzol با انسان یا روبات.
صرف نظر از تعداد زیاد سنسورها و حنجره خودکار آنها، این شامل قرار دادن آنها طبق یک طرح کاملاً دقیق است، طرح هایی برای حنجره مسئول هستند:
به سرعت زمان را برای نصب صرف کنید،
تشخیص نیاز به هر سازمان پیشرفته و برنامه ریزی پیشرفته،
افزایش انعطاف پذیری مکان،
پذیرش خودسازماندهی و سیالیت

3.5.2. مرحله بعد از حنجره

پس از توسعه شبکه، تغییر در توپولوژی آن با تغییر در ویژگی های گره ها همراه است. ما آن را نادیده می گیریم:
اردوگاه،
دسترسی (از طریق تغییر کد، نویز، خرابی کد و غیره)،
شارژ باتری،
خرابی ها
تغییر وظایف محول شده
ووزها را می توان به صورت استاتیک روشن کرد. با این حال، رایج ترین مشکل این دستگاه این است که باتری آن کم یا زیاد شده است. اقدامات حسی ممکن با شکنندگی بالای گره ها. علاوه بر این، گره ها و خطوط را می توان به وظایف مختلف اختصاص داد و می توان یک تغییر کد مستقیم به آنها داد. بنابراین، ساختار شبکه حسی تا زمانی که تغییرات گاه به گاه بعد از حنجره رخ دهد، پایدار است.

3.5.3. فاز حنجره مجدد گره های جانبی

گره های اضافی را می توان در هر زمان برای جایگزینی گره های معیوب یا همراه با سفارش جایگزین اضافه کرد. اضافه شدن گره های جدید نیاز به سازماندهی مجدد شبکه را ایجاد می کند. مبارزه با تغییرات مکرر در توپولوژی شبکه ساعت، که از گره های بیکار و حتی مبادلات شدید انرژی جلوگیری می کند، نیازمند پروتکل های مسیریابی ویژه ای است. این گزارش در بخش 4 مورد بحث قرار گرفته است.

3.6. دووکیلیا

وزلی حتی نزدیک یا درست در وسط جعبه محافظت شده بسیار بزرگ می شود. به این ترتیب، بوی بد در مناطق جغرافیایی دور افتاده بدون توجه عمل می کند. بوی تعفن قابل تشخیص است
در چهارراه جویدن،
در میان ماشین های بزرگ،
تا ته اقیانوس،
یک گردباد در وسط وجود دارد،
روی سطح اقیانوس زیر ساعت یک گردباد،
در مناطق آلوده بیولوژیکی و شیمیایی
در میدان جنگ
به بودینکا یا بودینوک بزرگ،
در بزرگترین انبار،
وابسته به موجودات،
تا زمانی که به سرعت برای حمل و نقل پرسنل فرو بریزند وصل شوند
در فاضلاب یا رودخانه همراه با جریان آب.
این فهرست اطلاعاتی در مورد نوع ذهن هایی که ووزلی می تواند برای آنها رقابت کند، ارائه می دهد. بوی تعفن می تواند تحت فشار زیاد در کف اقیانوس، در مکان های خشک، در وسط ناکجاآباد، یا در میدان جنگ، در دمای شدید، به عنوان مثال، در نازل موتور هواپیما، یا در مناطق قطبی، در مناطق بسیار زیاد ایجاد شود. مکان های پر سر و صدا یا حتی در آب و هوای شدید.

3.7. روش های انتقال داده

در یک سیستم حسی چند پرش، گره‌ها در پشت یک پیوند بدون دارت اضافی با هم جمع می‌شوند. ارتباطات را می توان از طریق یک رادیو اضافی، پورت مادون قرمز یا رسانه نوری ایجاد کرد. برای اینکه در سطح جهانی پیروز شویم، این روش های رسانه های انتقال در سراسر جهان موجود است. یکی از گزینه های ارتباط رادیویی، ارتباطات صنعتی، علمی و پزشکی (ISM) است که در اکثر کشورها بدون مجوز در دسترس است. انواع فرکانس های قابل استفاده توسط ایستگاه های رادیویی در جدول فرکانس بین المللی که در مقاله S5 در مورد مقررات ارتباطات رادیویی (جلد 1) آمده است، توضیح داده شده است. برخی از این فرکانس ها در حال حاضر در تلفن های بدون پهپاد و بدون پهپاد استفاده می شوند اقدامات محلی(WLAN). برای سنسورهای با اندازه کوچک و حساسیت کم، تقویت سیگنال لازم نیست. معمولا ملاحظات سخت افزاری و مبادلات بین راندمان آنتن و انتقال انرژی در انتخاب فرکانس های انتقال در محدوده فرکانس بالا اختلال ایجاد می کند. آنها همچنین در فرکانس 433 مگاهرتز ISM در اروپا و فرکانس 915 مگاهرتز ISM در آمریکای جنوبی صدا می کنند. مدل های انتقال احتمالی برای این دو منطقه در نظر گرفته شده است. مزیت اصلی استفاده از فرکانس‌های رادیویی ISM طیف وسیعی از فرکانس‌ها و قابلیت دسترسی در سراسر جهان است. بوها به استاندارد خاصی وابسته نیستند، که به آنها آزادی زیادی برای اجرای استراتژی های صرفه جویی در انرژی در اقدامات حسی می دهد. از طرفی قوانین و مقررات متفاوتی از جمله قوانین متفاوت و تغییرات نسبت به سایر مکمل ها وجود دارد. به این فرکانس ها فرکانس های تنظیم نشده نیز می گویند. بیشتر تجهیزات فعلی برای گره ها بر اساس ایستگاه های رادیویی مختلف است. گره‌های IAMPS بدون پهپاد، که در شرح داده‌شده، انتقال‌های مبتنی بر بلوتوث vikoryst با فرکانس 2.4 گیگاهرتز هستند و می‌توانند یک سینت سایزر فرکانس را ادغام کنند. دستگاه گره های ولتاژ پایین در کار توضیح داده شده است و یک کانال انتقال رادیویی وجود دارد که در فرکانس 916 مگاهرتز کار می کند. معماری WINS همچنین از ارتباطات رادیویی استفاده می کند. یکی دیگر از راه های ممکن برای اتصال به صفحه نمایش لمسی، پورت IR است. ارتباطات IR بدون مجوز در دسترس است و در برابر انتقال وسایل الکتریکی محافظت می شود. انتقال IR ارزان تر و ساده تر از تولید کنندگان است. بسیاری از لپ تاپ های امروزی، PDA ها و تلفن های همراهاز رابط IR برای انتقال داده ها استفاده کنید. نقطه ضعف اصلی چنین ارتباطی، دید مستقیم بین فرستنده و پاسخ دهنده است. استفاده از اتصالات IR برای ویکریزاسیون در شبکه های حسی از طریق رسانه انتقال ضروری است. بهترین راه برای انتقال داده ها از طریق گره های هوشمند مانند ماژول هایی برای نظارت خودکار و پردازش داده ها است. بوی تعفن برای انتقال محیط نوری ویکوریستی است. دو طرح انتقال وجود دارد، غیرفعال با بازتابنده بازتابنده گوشه مکعبی (CCR) و فعال با دیود لیزر و آینه‌های سرامیکی (به آن نگاه می‌شود). نسخه اول نیازی به یکپارچه سازی منبع نور ندارد، از پیکربندی سه آینه (CCR) برای انتقال سیگنال استفاده می شود. روش اکتیو از یک دیود لیزر ویکور و یک سیستم کوپلینگ لیزر فعال برای ارسال تغییرات نور به گیرنده پمپ شده استفاده می کند. تا زمانی که موانع حسی منجمد شوند، می توان قسمت میانی انتقال تاشو را انتخاب کرد. به عنوان مثال، افزودنی های دریایی به انتقال آب میانی متکی هستند. در اینجا لازم است از مایعات با کیفیت بالا که ممکن است به سطح آب نفوذ کنند اجتناب شود. در یک مکان مهم یا در میدان نبرد ممکن است آسیب ها و مشکلات بیشتری رخ دهد. علاوه بر این، ممکن است معلوم شود که آنتن های گره ها ارتفاع و شدت لازم برای ارتباط با سایر دستگاه ها را ندارند. همچنین، انتخاب رسانه انتقال با طرح‌های مدولاسیون و رمزگذاری قابل اعتماد همراه است که به ویژگی‌های کانال ارسال بستگی دارد.

3.8. زور زدن

سلاح بدون دارت که یک دستگاه میکروالکترونیک است، تنها می تواند به یک وسیله حیات بخش متصل به هم مجهز شود.

3.8.1. zv'azok

Vuzol حداکثر انرژی را برای ارتباطات، هم برای ارسال و هم برای دریافت داده صرف می کند. شما می توانید آن را برای اتصال در روستاهای کوچکبا فشار کم، انتقال و دریافت تقریباً همان مقدار انرژی تولید می کنند. سینت سایزرهای فرکانس، نوسان سازهای کنترل تنش، قفل شدن فاز (PLL) و فشار تنش همگی به انرژی نیاز دارند که منابع آن تبادل می شود. مهم است که در حالی که ما فقط توان فعال را نمی بینیم، در هنگام شروع انتقال نیز متوجه افزایش انرژی الکتریکی می شویم. شروع یک انتقال کسری از ثانیه طول می کشد که منجر به مقدار ناچیزی انرژی می شود. این مقدار را می توان بر اساس زمان مسدود کردن PLL تنظیم کرد. با این حال، هنگامی که بسته ارسال شده تغییر می کند، فشار برای پرتاب شروع به تسلط بر انرژی انباشته می کند. در عین حال، روشن و خاموش کردن مداوم گیربکس ها بی اثر است، زیرا بخش زیادی از انرژی در کار است. در این زمان، انتقال های رادیویی کم انرژی دارای مقادیر استاندارد Pt و Pr در حدود dBm 20 و Pout نزدیک به dBm 0 هستند. لطفاً توجه داشته باشید که PicoRadio مستقیماً روی رایانه شخصی روی -20 dBm تنظیم شده است. طراحی گیربکس های کوچک و ارزان در Dzherel مورد بحث قرار گرفته است. بر اساس نتایج خود، نویسندگان این مقاله، با نگاهی به ارزیابی‌های بودجه و انرژی، معتقدند که مقادیر Pt و Pr حداقل یک مرتبه کوچک‌تر، مقادیر کمتر و بالاتر هستند.

3.8.2. تهیه ادای احترام

مصرف انرژی هنگام پردازش داده ها به طور قابل توجهی کمتر از هنگام انتقال داده است. نمونه توصیفات موجود در اثر در واقع این ناهماهنگی را نشان می دهد. بر اساس نظریه ریلی که هنگام انتقال یک چهارم انرژی صرف می شود، می توان دریافت که انرژی مورد نیاز برای انتقال 1 کیلوبایت در هر مسافت 100 متری تقریباً با انتقال 3 میلیون دستورالعمل با سرعت برابر خواهد بود. از 100 میلیون دستورالعمل در ثانیه (MIPS) ) / W پردازنده. علاوه بر این، پردازش داده های محلی برای به حداقل رساندن انرژی انباشته شده در یک محیط حسی چند هاپ از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل است که مادران در رشد توانایی های محاسباتی و داشتن تعامل موثر با جزئیات مقصر هستند. تبادل قدرت و اندازه ما را به انتخاب CMOS به عنوان فناوری اصلی برای ریزپردازنده ها سوق می دهد. متأسفانه، بوی تعصب نسبت به اثربخشی انرژی جانشین وجود دارد. CMOS هر بار که پوست تغییر حالت می دهد، انرژی را از پوست جذب می کند. انرژی مورد نیاز برای تغییر تنظیمات متناسب با فرکانس تناوب، ظرفیت (برای صاف نگه داشتن) و سطح ولتاژ است. همچنین، تغییر در تنش حیاتی یک راه موثر برای کاهش میزان انرژی انباشته شده در حالت فعال است. برای تطبیق منبع تغذیه و فرکانس پردازنده با توجه به نیازهای عملیاتی، مقیاس ولتاژ دینامیکی را در نظر بگیرید. اگر ولتاژ محاسباتی روی ریزپردازنده کاهش یابد، یک کاهش ساده در فرکانس، یک تغییر خطی در انرژی انباشته شده ایجاد می‌کند، با این حال، تغییر در ولتاژ کاری باعث کاهش درجه دوم در مصرف انرژی می‌شود. از سوی دیگر، تمام بهره وری پردازنده ممکن است به خطر بیفتد. اگر در نظر داشته باشید که اوج بهره وری همیشه ضروری نیست، این به شما نتیجه می دهد. ولتاژ کاریفرکانس پردازنده را می توان به صورت پویا با نیازهای پردازش تطبیق داد. نویسنده طرح هایی را برای انتقال انگیزه عملیاتی بر اساس پردازش تطبیقی ​​پروفایل های انگیزه موجود و بر اساس تجزیه و تحلیل بسیاری از طرح های ایجاد شده ارائه می دهد. راهبردهای دیگر برای کاهش بار پردازنده در اینجا مورد بحث قرار گرفته است. لطفاً توجه داشته باشید که مدارهای اضافی برای رمزگذاری و رمزگشایی داده ها می توانند استفاده شوند. مدارهای مجتمع نیز ممکن است در معرض مشکلات مختلفی باشند. در تمام این سناریوها، ساختار شبکه حسی، الگوریتم‌های روباتیک و پروتکل‌ها در میان هزینه‌های اصلی انرژی قرار دارند.

4. معماری شبکه های حسی

ووزها، به عنوان یک قاعده، به صورت معمولی در سراسر قلمرو نگهبان پخش می شوند. آنها می توانند داده ها را از آنها جمع آوری کنند و مسیر انتقال داده ها به دانشگاه مرکزی، خبرنگار نهایی را بدانند. داده ها به معماری چند هاپ اضافی شبکه منتقل می شوند. دانشگاه مرکزی می تواند از طریق اینترنت یا ماهواره با مدیر گروه تماس بگیرد. پشته پروتکل مورد استفاده توسط گره مرکزی و تمام گره های دیگر در شکل نشان داده شده است. 3. پشته پروتکل شامل اطلاعاتی در مورد فشارها و اطلاعات در مورد مسیرها است، حاوی داده هایی در مورد پروتکل های مرزی است، امکان تجمیع موثر از طریق یک محیط بدون هواپیماهای بدون سرنشین را فراهم می کند و با روبات های مسلح ارتباط برقرار می کند. پشته پروتکل از یک لایه اضافی، یک لایه انتقال، یک لایه مرزی، یک لایه کانال تشکیل شده است. سطح فیزیکی، توپ مدیریت زندگی، توپ مدیریت تحرک و توپ برنامه ریزی وظایف. به دلیل جمع آوری دقیق داده ها، ممکن است به انواع نرم افزارهای کاربردی همزمان با افزونه ها نیاز باشد. سیستم حمل و نقل به پشتیبانی از جریان داده در صورت نیاز کمک می کند. رودخانه Merezhevy مسیریابی داده های ارسال شده توسط شبکه حمل و نقل را تضمین می کند. قطعات وسط ممکن است سر و صدای بیرون و گره ها را می توان جابجا کرد، پروتکل MAC مسئول به حداقل رساندن برخورد هنگام انتقال داده ها بین گره ها است. ریواس فیزیکی مخفف توانایی انتقال اطلاعات است. این پروتکل ها به گره ها کمک می کنند تا ضمن صرفه جویی در مصرف انرژی، در مصرف انرژی صرفه جویی کنند. حوزه کنترل بر زندگی به این معنی است که دانشگاه مقصر انرژی ویکوریستی است. به عنوان مثال، مدرسه می تواند پس از خاموش کردن اعلان یکی از همسایگان، پذیرش را روشن کند. این به شما کمک می کند تا از حذف اعلان های تکراری جلوگیری کنید. علاوه بر این، اگر دستگاه شارژ باتری کم داشته باشد، اطلاعاتی را در مورد کسانی که نمی توانند در مسیریابی شرکت کنند به همسایگان خود منتقل می کند. ما از تمام انرژی خود برای جمع آوری داده ها استفاده خواهیم کرد. توپ کنترل تحرک (MAC) انتقال گره ها را شناسایی و ثبت می کند، که سپس مسیری برای انتقال داده ها به گره مرکزی ایجاد می کند و گره ها می توانند همسایگان خود را شناسایی کنند. و اگر همسایگان خود را می شناسید، می توانید انرژی خود را با کار با آنها متعادل کنید. مدیر وظیفه جمع آوری اطلاعات را برای منطقه محلی برنامه ریزی و زمان بندی می کند. همه گره ها در یک منطقه برای تنظیم وظیفه سنجش به طور همزمان لازم نیستند. در نتیجه فعالیت دانشگاه ها با جزئیات بیشتری نسبت به سایرین به پایان می رسد، اما به دلیل استرس در جای خود باقی نمی ماند. همه اجزا و ماژول‌ها برای کارکردن گره‌ها و دستیابی به حداکثر بازده انرژی، بهینه‌سازی مسیر انتقال داده در یک زمان و همچنین استفاده کارآمد از منابع در یک زمان ضروری هستند. بدون آنها، آسیب پذیری های پوست به صورت جداگانه درمان می شود. از نقطه نظر همه اقدامات حسی، آنها مؤثرتر هستند زیرا گره ها یکی پس از دیگری با هم کار می کنند، که طول عمر خود اندازه گیری را تضمین می کند. اول از همه، ما در مورد نیاز به گنجاندن ماژول ها و گزینه های کنترل در پروتکل بحث می کنیم، ما به سه ربات اصلی اختصاص داده شده به پشته پروتکل که برای کوچک 3 نشان داده شده است نگاه خواهیم کرد. مدل WINS، بررسی شده در Dzherel، که در آن دانشگاه ها توزیع می شوند من به اینترنت دسترسی دارم. از آنجایی که تعداد گره ها در شبکه WINS زیاد است، یک به یک، اتصال چند هاپ به حداقل کاهش می یابد. هنگامی که گره اطلاعات مربوط به قسمت میانی را دریافت می کند، به طور متوالی از طریق گره های دیگر به گره مرکزی یا دروازه WINS هدایت می شود، همانطور که در شکل 2 برای گره های A، B، C، D و E نشان داده شده است. دروازه WINS به هسته از طریق اتصالات اولیه پروتکل ها، مانند اینترنت . پشته پروتکل شبکه WINS از لایه پیوست، لایه شبکه، توپ MAC و لایه فیزیکی تشکیل شده است. woozies هوشمند (یا اره پیوند). این گره ها به دلیل اندازه و وزن کوچکشان می توانند به اجسام متصل شوند یا در باد شناور شوند. آنها از فناوری MEMS برای ارتباطات نوری و جمع آوری داده ها استفاده می کنند. از تیغه های اره می توان به عنوان باتری برای شارژ مجدد در طول روز استفاده کرد. آنها برای ارتباط با انتقال نوری ایستگاه پایه یا سایر پودرها به دید مستقیم نیاز دارند. در مقایسه با معماری شبکه با پودرهای ارائه شده در Small 2، می توان گفت که گره های هوشمند، به عنوان یک قاعده، مستقیماً با انتقال ایستگاه پایه ارتباط برقرار می کنند و سایر اتصالات به آن نیز امکان پذیر است. با رویکردی متفاوت، توسعه پروتکل‌ها و الگوریتم‌هایی برای اندازه‌گیری حسی با استفاده از سطح فیزیکی ضروری است. پروتکل ها و الگوریتم های درگیر به انتخاب اجزای فیزیکی مانند نوع ریزپردازنده ها و نوع گیرنده ها بستگی دارد. این رویکرد («از پایین به بالا») در مدل IAMPS استفاده می‌شود و همچنین ذخیره‌سازی سطح افزونه‌ها، سطح لبه، MAC-ball و سطح فیزیکی از پر کردن سخت‌افزار را در نظر می‌گیرد. گره گره‌های IAMPS دقیقاً به همان شکلی که در معماری نشان داده شده در Small 2، با هسته انتهایی تعامل دارند. مدولاسیون M در dzherel برابر خواهد شد. رویکرد "پایین به بالا" به این معنی است که الگوریتم‌های گره باید از ویژگی‌های سخت‌افزاری آگاه باشند و از قابلیت‌های ریزپردازنده‌ها و انتقال‌ها برای به حداقل رساندن انرژی تلف شده استفاده کنند. این می تواند منجر به خرابی ساختارهای مختلف واحد شود. و طراحی های مختلف گره ها منجر به انواع مختلفی از اقدامات حسی خواهد شد. آنچه من به هسته خود آورده ام، توسعه الگوریتم های مختلف برای روبات های آنها است.

ادبیات

1. G.D. آبود، جی.پی.جی. استربنز، گزارش نهایی در مورد کارگاه تعامل در مورد مسائل تحقیقاتی برای محیط های هوشمند، ارتباطات شخصی IEEE (اکتبر 2000) 36-40.
2. J. Agre، L. Clare، معماری یکپارچه برای شبکه‌های حسگر تعاونی، مجله کامپیوتر IEEE (مه ​​2000) 106-108.
3. I.F. Akyildiz، W. Su، پروتکل مسیریابی پیشرفته (PAER) برای شبکه های حسگر، گزارش فنی جورجیا، ژانویه 2002 برای انتشار ارسال شد.
4. الف بکر، ب.ر. Badrinath, I-TCP: Indirect TCP for mobile hosts, Proceedings of the 15th International Conference on Distributed Computing Systems, Vancouver, BC, May 1995, pp. 136-143.
5. P. Bauer, M. Sichitiu, R. Istepanian, K. Premaratne, The Mobile بیمار: شبکه های حسگر توزیع شده بی سیم برای نظارت و مراقبت از بیمار, مجموعه مقالات 2000 کنفرانس بین المللی IEEE EMBS on Information Technology Applications in Biomedicine, 2000, pp. 17-21.
6. M. Bhardwaj، T. Garnett، A.P. چاندراکاسان، مرزهای بالایی در طول عمر شبکه های حسگر، کنفرانس بین المللی IEEE در زمینه ارتباطات ICC'01، هلسینکی، فنلاند، ژوئن 2001.
7. P. Bonnet, J. Gehrke, P. Seshadri, Querying the Physical World, IEEE Personal Communications (اکتبر 2000) 10-15.

مرزهای حسی تقسیم شده

سیستم های حسگر دارتلس چیست؟

سنسورها و دستگاه ها

اقدامات حسی بدون پهپاد از گره هایی ساخته خواهد شد که به آنها گفته می شود پول خرج کن (موت) - دستگاه های مستقل کوچک با باتری و ریزتراشه با ارتباطات رادیویی در فرکانس - به عنوان مثال 2.4 گیگاهرتز. یک برنامه امنیتی ویژه به دستگاه های تلفن همراه اجازه می دهد تا خود را به بخش ها سازماندهی کنند، یک به یک ارتباط برقرار کنند، با نزدیک ترین گره ها که بیش از 100 متر فاصله ندارند مطالعه و تبادل داده کنند.

در ادبیات انگلیسی به این معیار می گویند شبکه حسگر بی سیم(WSN) - این یک شبکه بدون هواپیماهای بدون سرنشین است که متشکل از دستگاه های مستقل توزیع شده در قلمرو است که از حسگرهایی برای کنترل جامع ذهن های فیزیکی و زیست محیطی در مناطق مختلف استفاده می کند.

آنها می توانند پارامترهایی مانند دما، صدا، ارتعاش، فشار، چرخش اجسام یا باد را تغییر دهند. توسعه اقدامات حسی بدون دارت در ابتدا توسط ادارات نظامی انگیزه داشت، به عنوان مثال، با مشاهده میدان جنگ. امروزه، اندازه‌گیری‌های حسگر بدون هواپیماهای بدون سرنشین به طور فزاینده‌ای در بسیاری از زمینه‌های زندگی غیرنظامی، از جمله نظارت صنعتی و محیطی، حفاظت از سلامت و کنترل فروپاشی دارایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. منطقه رکود گسترده تر و گسترده تر می شود.

اصول اولیه کار

طرح مش 3 ردیفه. محدوده 1 سنسورها و دروازه ها. سطح سرور دوم سطح سوم تین کلاینت

اقدامات کوژن ووزول: ولخرجیمجهز به یک گیرنده رادیویی یا سایر دستگاه های ارتباطی بی سیم، یک میکروکنترلر کوچک و یک منبع انرژی، از جمله باتری. امکان استفاده از باتری های روشنایی خورشیدی یا سایر منابع انرژی جایگزین وجود دارد

داده ها از عناصر دور از طریق یک کانال رادیویی بین نزدیکترین آنها از گره به گره منتقل می شود. در کیسه ای از نزدیکترین خرج کننده پول، بسته ای با داده به دروازه منتقل می شود. درگاه اتصال معمولاً یک کابل USB به سرور است. در سرور، داده‌های جمع‌آوری‌شده جمع‌آوری، ذخیره می‌شوند و می‌توانند از طریق پوسته WEB در اختیار تعداد زیادی از مشتریان قرار گیرند.

حساسیت یک گره حسی بسته به اندازه ناحیه حسی و پیچیدگی آن از صدها دلار تا چند سنت متغیر است.

ایمنی سخت افزار و استانداردها

دروازه (2 عدد)، متصل به لپ تاپ با کابل USB. لپ تاپ از طریق UTP به اینترنت متصل می شود و نقش سرور را انتخاب می کند

دستگاه های حسگر با آنتن رادیویی

سخت افزار و پروتکل های گره بدون هواپیما تعاملات لبهبین گره ها از نظر مصرف انرژی بهینه شده اند تا از عملکرد بهینه سیستم با واحدهای زندگی مستقل اطمینان حاصل شود. اگر در حالت کار بمانید، عمر گره می تواند چندین برابر شود.

تعدادی از استانداردها در حال حاضر یا تأیید شده اند یا در مرحله توسعه برای اندازه گیری حسگرهای بدون دارت هستند. ZigBee استانداردی است که برای کاربردهایی مانند کنترل صنعتی، سنجش، جمع آوری داده های پزشکی و اتوماسیون استفاده می شود. توسعه Zigbee توسط کنسرسیوم بزرگی از شرکت های صنعتی پشتیبانی می شود.

• WirelessHART توسعه پروتکل HART برای اتوماسیون صنعتی است. WirelessHART به عنوان بخشی از مشخصات HART 7 به پروتکل اصلی HART اضافه شد که در اوایل سال 2007 توسط بنیاد ارتباطات HART تأیید شد.
• 6lowpan استاندارد اعلام شده برای توپ های همستون است، اما هنوز پذیرفته نشده است.
• ISA100 یکی دیگر از ربات‌هایی است که تلاش می‌کند وارد فناوری WSN شود و استفاده گسترده‌تر از کنترل دروازه را در زمینه خود تشویق کند. اجرای ISA100 بر اساس استانداردهای ANSI قرار است تا پایان سال 2008 به پایان برسد.

WirelessHART، ISA100، ZigBee، و همه آنها بر اساس یک استاندارد هستند: IEEE 802.15.4 - 2005.

نرم افزار امنیتی برای نظارت بر حسگر بدون پهپاد

سیستم عامل

سیستم‌های عامل برای سیستم‌های حسگر بدون پهپاد به دلیل منابع محدود در سخت‌افزار سنسور، سیستم‌های عامل کمتر پیچیده و جهانی کمتری دارند. از این طریق، سیستم عاملنیازی به فعال کردن پشتیبانی از رابط های بومی نیست.

نصب سیستم های حسگر بدون دارت با سیستم های تعبیه شده سنتی تفاوتی ندارد و بنابراین برای سیستم های حسگر می توانید از سیستم عامل داخلی استفاده کنید.

برنامه های کاربردی برای تجسم

برنامه تجسم نتایج شبیه سازی و تولید صدا MoteView v1.1

داده‌های حاصل از داده‌های حسگر بدون هواپیما معمولاً به‌عنوان داده‌های دیجیتال در یک ایستگاه پایه مرکزی ذخیره می‌شوند. Є غنی برنامه های استاندارد، مانند TosGUI MonSense، DPS، که بررسی این تعهدات بزرگ داده را آسان تر می کند. علاوه بر این، کنسرسیوم Open Grid (OGC) استانداردهایی را برای یکپارچگی و قابلیت همکاری کدگذاری ابرداده مشخص می کند تا امکان نظارت و کنترل در زمان واقعی داده های حسگر بدون پهپاد از طریق مرورگر وب را فراهم کند.

برای کار با داده‌هایی که وارد گره‌های شبکه حسی بدون پهپاد می‌شوند، از برنامه‌های vikorist استفاده کنید تا بررسی و ارزیابی داده‌ها آسان‌تر شود. یکی از این برنامه ها MoteView است. این برنامه به شما این امکان را می دهد که داده ها را در زمان واقعی مشاهده کنید و آن ها را تجزیه و تحلیل کنید، انواع نمودارها وجود خواهد داشت و می توانید اخبار را در منظرهای مختلف مشاهده کنید.

محاسن vikoristannya

• برای منبع تغذیه و انتقال داده نیازی به کابل کشی نیست.
• در دسترس بودن کم اجزاء، نصب، راه اندازی و نگهداری سیستم؛
• سیالیت و سادگی غشای حنجره؛
• قابلیت اطمینان و دوام کل سیستم به عنوان یک کل زمانی که گره ها یا اجزای اطراف مرتب باشند.
• امکان معرفی و اصلاح اقدامات بر روی هر شی بدون تداخل در عملکرد خود اشیا
• امکان نصب سریع و در صورت نیاز مخفیانه کل سیستم به صورت کلی.

یک حسگر پوستی به اندازه یک کلاهک آبجو (اگرچه در آینده می توان اندازه آن را صدها بار تغییر داد) پردازنده، حافظه و انتقال رادیویی را در خود جای می دهد. چنین کلاهک‌هایی می‌توانند در هر قلمرویی پراکنده شوند، و خودشان می‌توانند بین خود ارتباط برقرار کنند، شبکه‌ای بدون پهپاد تشکیل دهند و شروع به انتقال داده‌ها به نزدیک‌ترین رایانه کنند.

این حسگرها با ترکیب بدون هواپیماهای بدون سرنشین می‌توانند پارامترهای هر محیطی را کنترل کنند: رطوبت، نور، دما، فشار، رطوبت و غیره. نظارت می‌تواند در هر قلمرو بزرگی انجام شود، به طوری که حسگرها اطلاعات روی بند را از یک طرف به طرف دیگر فناوری به آنها اجازه می دهد تا چندین دهه (برای چندین دهه) بدون تعویض باتری کار کنند. شبکه های حسی اندام های جهانی هستند که به کامپیوتر حساس هستند و تمام اشیاء فیزیکی در جهان که دارای حسگر هستند توسط کامپیوتر قابل تشخیص هستند. در آینده، پوست میلیاردها حسگر به آدرس IP پاسخ می دهد و بو را می توان با توجه به اندازه گیری حسی جهانی تشکیل داد. قابلیت های اقدامات حسی در حال حاضر تنها توسط شرکت های نظامی و صنعتی برجسته شده است. این به دلیل شهرت باقی مانده از شرکت ON World است که متخصص در بازار نوظهور راه حل های حسی است که در آن بازار رونق قابل توجهی را تجربه می کند. یکی دیگر از نقاط عطف قابل توجه در این توسعه، انتشار اولین سیستم ZigBee در جهان بر روی یک تراشه واحد (تولید Ember) بود. در میان شرکت‌های بزرگ صنعتی ایالات متحده که توسط ON World مورد بررسی قرار گرفته‌اند، حدود 29 درصد در حال حاضر از معیارهای حسی استفاده می‌کنند و 40 درصد دیگر قصد دارند ظرف 18 ماه آنها را راه‌اندازی کنند. در آمریکا، بیش از صد شرکت تجاری ظاهر شده اند که در ایجاد و خدمات شبکه های حسی مشغول هستند.

تا پایان امروز، تعداد سنسورهای روی سیاره از 1 میلیون فراتر خواهد رفت. آلودگی نه تنها در تعداد مرزها، بلکه در اندازه آنها نیز در حال افزایش است. تعدادی شبکه با بیش از 1000 گره ایجاد شده و با موفقیت در حال فعالیت هستند، از جمله یکی به ازای هر 25 هزار گره.

Dzherelo: Web PLANET

منطقه زاستوسوان

دامنه WSN ها متعددتر و متنوع تر است. آنها در سیستم های تجاری و صنعتی برای نظارت بر داده ها استفاده می شوند که نظارت بر انواع سنسورهای ذرات مهم و پرهزینه است. شبکه‌های بی‌سیم را می‌توان در مناطق مهم نصب کرد و می‌توان آن‌ها را از تامین منابع غنی (پایش محیط زیست محیطی) بدون نیاز به جایگزینی دستگاه‌های نجات بخش محروم کرد. آنها می توانند فعالیت های ناوشکن شی ای که محافظت می شود را کنترل کنند

بنابراین خود WSN برای نظارت، اجرا و کنترل استفاده می شود. محور لوازم جانبی:

• نظارت بر دود و تشخیص گودال های آتش از جنگل های بزرگ و تورب زمین
• اطلاعات اضافی برای مراکز بحران مدیریت موضوعات فدراسیون روسیه
• تنش بالقوه لرزه ای آشکار شد
• احتیاط نظامی
• تشخیص آکوستیک اختلال اشیا در سیستم های امنیتی
• پایش اکولوژیکی فضا و محیط
• نظارت بر فرآیندهای صنعتی، نظارت در سیستم های MES
• نظارت پزشکی

اتوماسیون budivel:

	نظارت بر دما، جریان هوا، حضور مردم و کنترل تجهیزات برای حفظ آب و هوا.
	کنترل روشنایی؛
	مدیریت تامین انرژی؛
	جمع آوری لوازم آپارتمان برای گاز، آب، برق و غیره؛
	اعلام حریق و آتش سوزی؛
	نظارت بر سازه ها، سازه ها و سازه های باربر.

اتوماسیون صنعتی:

	کنترل از راه دور و تشخیص تولید صنعتی؛
	تعمیر و نگهداری فنی آسیاب خط تولید (پیش بینی ذخیره قابلیت اطمینان)؛
	نظارت بر فرآیندهای تولید؛