شبکه های حسگر بی سیم : مجموعه ای از گره های حسگر که بصورت تصادفی در محل توزیع گشته تا میحیط یا اهداف مورد نظر را شناسایی و اطلاعات را دریافت ، ذخیره و پردازش و ارسال نمایند و برای اندازه گیری گروهی برخی از کمیت‌های فیزیکی یا شرایط محیطی مانند دما، صدا، لرزش، فشار، حرکت یا آلاینده‌ها، در مکان های مختلف یک محدوده کاربرد دارد.
ذره میکا نمونه ای از یک گره
هرگره بطور مستقل و بدون دخالت انسان کار میکند و نوعا از لحاظ فیزیکی بسیار کوچک است ودارای محدودیت هایی در قدرت پردازش, ظرفیت حافظه, منبع تغذیه, ... میباشد.
این شبکه های حسگر نوعا تک منظوره هستند.
کاربردها:
هر گره شامل واحد حسگر/ کارانداز , واحد پردازش داده ها , فرستنده/گیرنده بی سیم و منبع تغذیه می باشد. بخشهای اضافی واحد متحرک ساز , سیستم مکان یاب و تولید توان نیز ممکن است بسته به کاربرد در گره ها وجود داشته باشد.
واحد پردازش داده شامل یک پردازندة کوچک و یک حافظه با ظرفیت محدود است داده ها را از حسگرها گرفته بسته به کاربرد پردازش محدودی روی آنها انجام داده و از طریق فرستنده ارسال می کند. واحد پردازش مدیریت هماهنگی و مشارکت با سایر گره ها در شبکه را انجام می دهد.
واحد تامین انرژی, توان مصرفی تمام بخشها را تامین می کند که اغلب یک باطری با انرژی محدود است. محدودیت منبع انرژی یکی از تنگناهای اساسی است که در طراحی شبکه های حس/کار همه چیز را تحت تاثیر قرار می دهد. در کنار این بخش ممکن است واحدی برای تولید انرژی مثل سلول های خورشیدی وجود داشته باشد
در گره های متحرک واحدی برای متحرک سازی وجود دارد. مکان یاب موقعیت فیزیکی گره را تشخیص می دهد. تکنیکهای مسیردهی و وظایف حسگری به اطلاعات مکان با دقت بالا نیاز دارند. یکی از مهمترین مزایای شبکه های حس/کار توانایی مدیریت ارتباط بین گره های در حال حرکت می باشد.
واحد فرستنده گیرنده ارتباط گره با شبکه را برقرار می کند. واحد حسگر شامل یک سری حسگر و مبدل آنالوگ به دیجیتال است که اطلاعات آنالوگ را از حسگرگرفته و بصورت دیجیتال به پردازنده تحویل می دهد. واحد کارانداز شامل کارانداز و مبدل دیجیتال به آنالوگ است که فرامین دیجیتال را از پردازنده گرفته و به کارانداز تحویل می دهد.
در کل با توجه به کاربرد مورد نظر و زمان نمونه برداری حسگر از محیط و توان مصرفی آن در مقایسه با میکروکنترلر را در حالتCPU مرکزی، می توان دو معماری متفاوت برای عملکرد گره حسگر ارائه کرد . یکی از ا ین روشها اینست که مارا فعال کنیم و در روش دیگر می توانیم تغذیه حسگرCPU درآوریم و با دریافت اطلاعات با اهمیتstandby عادی به صورت را در حالت عادی قطع کنیم و زمانی که می خواهیم از اطلاعات نمونه برداری کنیم تغذیه حسگر را فعال کنیم . این عمل خصوصا در مواردی که توان مصرفی بالای دارد، کاملا ضروری میباشد.
اگر فرستنده-گیرنده هایی استفاده کنیم که لایهData Link را به صورت داخلی پشتیبانی می کنند و عمل تصحیح خطا و سریال و موازی کردن را خودشان انجام می دهند، بار پردازشیCPUوپیچیدگی نر م افزار کاهش خواهند یافت
ویژگی های شبکه:
معمولا یک WSN شامل تعداد زیادی از گره های حسگری چند کاربره، کم توان و ارزان است که در مناطق مورد نظر مستقر شده است. این گره های حسگری اندازه کوچکی دارند اما با فرستنده و گیرنده های رادیویی و میکروپرسسورهای جاسازی شده و حسگرها مجهز شده اند، و بنابراین تنها دارای توانایی حس کردن نیستند ، بلکه توانایی های پردازش کردن اطلاعات و مخابره کردن را هم دارند.آنها در یک فاصله کوتاه و بوسیله واسط بیسیم با هم ارتباط برقرار می کنند وبرای انجام یک وظیفه مشترک با هم همکاری میکنند.
ویژگی ها:
- تراکم : گره های حسگری معمولا به طور انبوه در یک حوزه مورد نظر، قرار گرفته می شوند.
باتری دار: گره های حسگری معمولا از باتری تعذیه می کنند. در بیشتر مواقع ، در مناطق نامساعد یا محیط های خطرناک مستقر می شوند ، جاهایی که تعویض و شارژ دوباره باتری ها غیر ممکن است.
ذخیره ، محاسبه و انرژی: گره های حسگری شدیدا در انرژی و محاسبات و ظرفیت ذخیره ، محدود هستند.
خود پیکربندی: معمولا گره های حسگری به طور تصادفی و بدون مهندسی و برنامه ریزی دقیق، مستقر می شوند. زمانی که مستقر شدند، گره های حسگری باید بطور خودکار خودشان را در یک شبکه ارتباطی، پیکر بندی کنند.
- کاربری ویژه: معمولا یک شبکه برای کاربرد خاصی طراحی و پیاده سازی می شود. احتیاجات طراحی یک شبکه با تغییر کاربردش ، تغییر می کند.
- اطمینان: گره های حسگری معمولا در محیط های نامساعد و خطرناک نصب می شوند و بدون مواظبت کار می کنند.آنها مستعد آسیب فیزیکی و خرابی هستند.
- تغییر مکرر توپولوژی: توپولوژی شبکه به خاطر خرابی، آسیب دیدگی ، کاهش انرژی ،یا محو شدن کانال های گره ها ،به طور مکرر تغییر می کند.
- نبود هویت سراسری: به خاطر تعداد زیاد گره های حسگری ، معمولا ساخت طرح آدرس دهی سراسری برای شبکه سراسری ممکن نیست زیرا می تواند منابع انسانی و اقتصادی زیادی را برای صیانت هویت بکار ببرد.
- طرح ترافیک چند به یک Many - to - One Traffic Pattern در بیشتر کاربردهای شبکه های حسگری ، داده ای که توسط گره حسگری ، دریافت شده است از گره های حسگری منبع چندگانه به سمت یک انباره خاصsink جاری می شود؛ که یک طرح ترافیک چند به یک را ارائه می دهد.
• افزونگی داده:به دلیل تراکم بالای آنها ، داده دریافت شده توسط گره های حسگری چندگانه ، معمولا سطح معینی از همبستگی و افزونگی دارد.
شامل 37 اسلاید powerpoint
دانلود پاورپوینت شبکه های حسگر بی سیم
