Xarxa de sensors sense fils

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Xarxa de sensors sense fils, sovint abreujat amb l'acrònim anglès, WSN) consta de sensors autònoms distribuïts de manera espacial per controlar cooperativament condicions físiques o mediambientals, com temperatura, so, vibració, pressió, moció|moviment o pollutants. El desenvolupament de xarxes de sensors sense fils era motivat per aplicacions militars com vigilància de camp de batalla i són ara utilitzats en moltes indústries i àrees d'aplicació civil, incloent-hi control del procés industrial i control, salut de màquines monitoritzades, control d'ambient i hàbitat, aplicacions d'assistència sanitària, a casa automatització, i control de trànst.

Una xarxa de sensors sense fils (WSN) està format per sensors distribuïts espacialment autònoma per supervisar cooperativament condicions físiques o ambientals, com temperatura, so, vibració, pressió, moviment o contaminants. El desenvolupament de xarxes de sensors sense fils va ser motivat per les aplicacions militars, com la vigilància del camp de batalla i ara s'utilitzen en moltes àrees d'aplicació industrial i civil, incloent el control de processos industrials i de control, la vigilància de la salut de la màquina, el medi ambient i la vigilància de l'hàbitat, aplicacions d'atenció mèdica, domòtica i control de trànsit. A més d'un o més sensors, cada node en una xarxa de sensors és generalment equipat amb un transmissor-receptor de ràdio o un altre dispositiu de comunicacions sense fil, un petit microcontrolador, i una font d'energia, en general una bateria. Un node del sensor pot variar en grandària des del d'una caixa de sabates fins a la mida d'un gra de pols, tot i funcionament "motes" d'una veritable dimensions microscòpiques encara no s'han creat. El cost dels nodes de sensor és igualment variable, que van des de centenars de dòlars per a uns pocs centaus, depenent de la grandària de la xarxa de sensors i de la complexitat requereix de nodes de sensors individuals. La grandària i les limitacions de cost en el sensor resultat dels nodes de les restriccions corresponents sobre els recursos com l'energia, la memòria, la velocitat de càlcul i amplada de banda. Una xarxa de sensors normalment constitueix una xarxa sense fils ad-hoc, el que significa que cada sensor és compatible amb una multi-hop algorisme d'encaminament on els nodes funcionen com a promotors, la transmissió de paquets de dades a una estació base. En ciències de la computació i les telecomunicacions, les xarxes sense fils de sensors són una àrea de recerca activa, amb nombrosos tallers i conferències organitzades cada any.

Avui en dia els sensors es poden trobar en un gran nombre de sistemes i dispositius electrónics. La major part d'aquests sensors tenen la capacitat de porcessar i analitzar les dades que detecten limitant-se a funcionar com a un transductor que realitza la mesura d'una o més variables de l'entorn i envia dita informació a un processador central.

Això no obstant, els investigadors [Qui?][Quan?]prediuen l'arribada d'una nova generació de sensors amb intel·ligència pròpia, capaços d'organitzar-se a si mateixos i d'intercomunicar-se sense fils amb altres sensors. Surgeixen així les anomenades xarxes de sensors sense cables

Xarxa de sensors sense cables[modifica | modifica el codi]

Una xarxa de sensors sense cables (WSN) consta de sensors autònoms distribuïts de manera espacial per controlar cooperativament condicions físiques o mediambientals, com temperatura, so, vibració, pressió, moviment. El desenvolupament de xarxes de sensors sense cables era motivat per aplicacions militars com la vigilància del camp de batalla i ara són utilitzats en moltes indústries i àrees civils d'aplicació, incloent-hi el control del procés industrial i de control, salut de màquines monitoritzades, control d'ambient i hàbitat, aplicacions d'assistència sanitària, automatització a casa, i control del trànsit.

Arquitectura del sistema WSN[modifica | modifica el codi]

En una arquitectura WSN comú, els nodes de mesura són desplaçats per a adquirir mesures com temperatura, voltatge o fins i tot oxigen dissolt. Aquests nodes són part d’una xarxa sense cables administrada per el gateway, el qual governa els aspectes de la xarxa com a autentificació del client i seguretat de dades. El gateway recol·lecta les dades de mesura des de cada node i els envia per mitjà d’una connexió de cables, generalment Ethernet, al controlador principal. Allà, tot el software com l’entorn de desenvolupament gràfic NI LabVIEW pot realitzar processats i anàlisis avançats I presentar les seves dades en un format que compleixi amb les seves necessitats.

Aplicacions[modifica | modifica el codi]

Les aplicacions per a xarxes sense fils de sensors són molt variades, i generalment impliquen algun tipus de supervisió, seguiment o control. Aplicacions específiques inclouen el monitoratge o control de l'hàbitat, seguiment d'objectes, detecció d'incendis, detecció de lliscament de terres i el control de trànsit. En una aplicació típica, un WSN està dispersat en una regió en la qual té per finalitat reunir dades a través dels seus nodes de sensors. La comunicació sense un cable físic suposa grans avantatges, especialment en llocs de difícil accés.

Control d'àrea[modifica | modifica el codi]

El control d'àrea és una aplicació comuna de WSNs. En el control d'àrea, el WSN es desplega sobre una regió on s'ha de controlar algun fenomen. Per exemple, una quantitat gran de nusos de sensors es podrien desplegar sobre un camp de batalla per detectar l'enemic intrusion. Quan els sensors detecten l'esdeveniment que es controla (escalfi, pressioni camp lleuger, electromagnètic, sòlid, vibració, etc.), es comunica l'esdeveniment a una de les estacions de base, que llavors pren acció apropiada (p. ex., enviï un missatge a la Internet o a un satèl·lit). Similarment, les xarxes de sensors sense cables|sense fil poden utilitzar una gamma de sensors per detectar la presència de vehicles que s'estenen de motocicletes a cotxes de trens