Reele de senzori fr fir: arhitecturi, Protocoale, aplicaii i management

Cu recentele progrese tehnologice n comunicaii fr fir, procesor, memorie, radio, putere sczut, electronice digitale puternic integrate, precum i electro sisteme mecanice micro (MEMS); devine posibil dezvoltarea semnificativa de dimensiuni foarte mici i mici, energie redusa i preturi scazute la noduri senzor multifuncionale.

Aceste noduri sunt capabile de comunicaii fr fir, de detectare i de calcul (software, hardware, algoritmi). Deci, este clar c reeaua de senzori wireless este rezultatul combinaiei de tehnici de senzori, tehnici ncorporate, de prelucrare a informaiilor distribuite, i mecanismele de comunicare. O reea de senzori wireless (WSN) este o reea care se face din sute sau miidin aceste noduri senzor care sunt dens desfurate ntr-un mediu nesupravegheat cu capacitile de detectare, de comunicaii fr fir i calcule (de exemplu, colectarea i diseminarea datelor de mediu). Multe rutari diferite, de gestionare a alimentrii i protocoale de diseminare a datelor au fost proiectate pentru retele de senzori wireless (WSNs),dependent att de arhitectura retelelor de senzori wireless (WSN) i aplicaiile care WSN este destinat sa le sprijine.n consecin; multe cereri academice i industriale au fost dezvoltate pe baza retelelor de senzori wireless. Aceste aplicaii acoper multe aspecte atat din categoria militara pana la aplicaii ale civililor. Ideea dincolo de aceste aplicatii este faptul c: implementarea densa a nodurilor de senzori cu capaciti de detectare, comunicaii fr fir, i calcul ntr-un mediu nesupravegheat i / sau o zon geografic la distan mare va ajuta la evaluarea condiiilo ambientale n mediul specific, precum i obinerea de caracteristici despre fenomen incadrand acesti senzori; prin transformarea acestora n semnale electrice care pot fi procesate.

Printre factorii de proiectare i provocrile pentru senzori wirelesssunt epuizarea energiei, robusteea n mediu dinamic, i scalabilitate la numeroase noduri senzor. Unele soluii recomandate pentru aceste provocri sunt dup cum urmeaz: o reducere a ciclului de serviciu activ pentru fiecare nod senzor, o minimizare a comunicaiilor de date peste canalul fr fir i maximizarea timpului de via a reelei care vor rezolva provocarea epuizarii energiei.

Scalabilitate, pe de alt parte; poate fi mbuntit prin organizarea de reea ntr-o manier ierarhic i utilizarea algoritmilor localizate cu interaciunile localizate n rndul nodurilor senzor, n timp ce robusteea la schimbrile de mediu, poate fi mbuntit prin auto-organizare, auto-vindecare, auto-configurare, precum i reelele de auto-adaptivitate.Exist diferite modaliti prin care putem clasifica senzorul protocoale de rutare a reelei. Potrivit structurii de reea, aceste protocoale de rutare pot fi clasificate drept plat, ierarhic, precum i protocoale bazate pe localizare. De asemenea, aceste protocoale pot fi clasificate, pe baz de interogare bazate pe ci multiple, Calitate-negociere pe baz de of Service (QoS), sau coerent-bazat n funcie de operaia de protocol. Mai mult dect att, acestea protocoale pot fi clasificate n trei categorii, nume, protocoale hibride reactive si proactive, n funcie de rut descoperita. n rutarea plat-based, toate nodurilor sunt atribuite aceleai roluri sau functionalitati.n rutare ierarhic-based,nodurile vor juca roluri diferite sau funcionaliti,avand in vedere tehnici diferite de rutare a nodurilor astfel nct pot aparea unele greseli de agregare a datelor sau confuzie, n scopul de a economisi energie, n timp ce n locatia bazata pe rutare; poziiile noduri senzor sunt exploatate sa ghideze datele la regiuni, altele dect ntreaga reea.Pe de alt parte; n protocoalele reactive, rutele sunt calculate la cerere. n protocoalele proactive, traseele sunt calculate nainte de a fi nevoie, n timp ce protocoalele hibride utilizeaza o combinaie de idei att reactiv cat i proactiv de protocoale.Reele de senzori sunt aplicate ntr-o gam larg de domenii, cum ar fiaplicaii militare, sigurana public, medicale, supravegheri, de monitorizare a mediului, aplicaii comerciale, habitat i de urmrire. n general, senzori vor fi omniprezenti n viitorul apropiat, deoarece acestea sprijin noi oportuniti pentru interaciunea dintre om i lumea lor fizica. n plus, reelele de senzori sunt de ateptat s contribuie n mod semnificativ la calcule pervasive i explorarea spaiului n urmtorul deceniu Implementarea retelelor de senzori ntr-un mediu nesupravegheat va oferi mult mai multe posibiliti pentru explorarea de noi aplicaii n lumea real.Retelele de senzori wireless sunt reele de mari dimensiuni realizate din dens dislocate (sute, mii sau mrime de ordine de zeci de mii n unele situaii) noduri senzor ntr-un mediu nesupravegheat. n esen, nodurile sunt de mrime de ordin mai mari dect cele n reelele de calculatoare tradiionale. Aceste noduri sunt caracterizate prin constrngeri, i anume, constrngerile de energie i de lime de band, astfel sunt predispuse la defecte. Reele de senzori au arhitectur diferit de reele de date prin cablu tradiionale. Reele de senzori sunt stabilite ntr-un mod aleator. Pe de alt parte, WSNs sunt aplicaii dependente ceea ce implic faptul c cerinele de gestionare se schimba, de asemenea, printre reele de senzori, i o eroare de configurare a unui WSN n situaii imprevizibile poate provoca caderea / pierderea ntregii reele chiar nainte de a ncepe s funcioneze. De asemenea, comportamentulWSN este foarte imprevizibil i dinamic. Toti acesti factori au s fie introdusi prin diversi senzori de reea modelele care descriu statele reelei curente.n aceast rezumat am prezentat stadiul actual al tehnologiei de retele de senzori wireless; arhitectura, protocoale de rutare pentru WSNs, aplicaiile lor. De asemenea sunt prezentate unele recomandri i direcii ca linii directoare i indicii care ar putea ajuta i mbunti proiectarea viitoare a protocoalelor i algoritmi de senzori wireless pentru reele.