МАИ каф. 609, Терентьев М.Н., m-te@yandex.ru

Беспроводные сенсорные сети

Тема 2: Применение беспроводных сенсорных сетей

В этой теме…История БССОбласти применения и примеры реализации БССДемонстрация БСС

История БСС (1/4)возникновение первых меток радиочастотной идентификации (RFID tags). Еще не БСС.

1940-е

RFID — метод удалённого хранения и получения данных посредством передачи радиосигналов с помощью устройств называемых RFID-метками. Ряд крупных концернов розничной продажи и министерство обороны США планируют начать внедрение систем RFID. Поскольку товарные метки будут встраиваться на этапе производства, то не всегда будет возможно потребителям избавиться от RFID меток. Этовызывает опасения со стороны правозащитных и религиозных организаций. Уже известные приложения RFID (бесконтактные смарт-карты в системах контроля доступа и платёжных системах) все больше набирают рыночный вес и получают дополнительную популярность с развитием интернет-услуг.

История БСС (2/4)По инициативе DARPA начаты исследования сетей радиопакетов и возможности военных применений.

1970-е

DARPA — Defense Advanced Research Projects Agency, Агентство министерства обороны США по исследовательским проектам. Финансирует многие исследовательские проекты, в том числе и по беспроводным сенсорным сетям (частично).

История БСС (3/4)Исследования возобновлены и актуализированы по следующим причинам:большой коммерческий интерес к

беспроводным службамразвитие технологии «handset»

Появился собственный термин –беспроводная сеть.

1980-е и 90-е

История БСС (4/4)Собственно развитие беспроводных сетей, в том числе и сенсорных. История БСС создается сейчас.

2000-е

Области применения и примеры реализации БСС

Системы безопасностиОбнаружение лесных пожаровПромышленностьСельское хозяйствоВоенные примененияНавигация в чрезвычайных ситуацияхМониторинг окружающей средыОбслуживание в зависимости от состояния (медицина, техника)Изучение и охрана животного мираЭксплуатация зданий и сооружений

Системы безопасностиКонтроль доступа в помещениеАвтоматический контролер КПП

Обнаружение проникновения посторонних лицКонтроль объема

Обнаружение несанкционированного перемещения объектовСопровождение транспортируемых грузовС использованием сетей GSM

Обнаружение лесных пожаровОбнаружение очага пожарапри наличии развернутой сети

Локализация и мониторинг пожарасеть разворачивается после обнаружения очага пожара иными средствами

ПромышленностьАвтоматический сбор информацииДатчики, счетчики, …

Идентификация и учет производственных материаловИнструмент, заготовки, …

Размещение беспроводных датчиков в недоступных местах или на подвижных элементахАвтоматизация складской деятельности

Сельское хозяйство«Умные поля» (smart fields)Контроль за состоянием посевов, климатическими условиями, почвой, …Управление поливом, внесением удобрений, …Оптимизация сроков выполнения сельскохозяйственных работ

Контроль за перемещением животных и их идентификацияУправление климатическими условиями в теплицах

Военные примененияМониторинг поля боя, личного состава и военной техникиНавигация личного составаТактическая разведкаЛокальная связь

Навигация в чрезвычайных ситуацияхМониторинг объекта, внешних условий, личного состава и спасательной техники по ходу разворачивания сетиНавигация личного составаСоздание плана неизвестного помещения (например, на пожаре)

Мониторинг окружающей средыСеть автоматических метеостанцийКонтроль качества воздуха и водыМониторинг выбросов в атмосферу на промышленных предприятияхМониторинг сейсмоопасных районов

Обслуживание в зависимости от состояния: медицина

Постоянный мониторинг параметров работы сердца пациента (удаленная ЭКГ)Слежение за другими жизненно важными параметрами организма (пульс, давление, частота дыхания, состав крови и т.д.)

Обслуживание в зависимости от состояния: техника

Мониторинг параметров работы машин и механизмов (уровень эксплуатационных жидкостей и т.п.)Мониторинг уровня допустимых нагрузок, напряжений, вибраций и т.д.

Изучение и охрана животного мираМониторинг редких и исчезающих животныхИзучение миграций животныхОтпугивание животных в опасных для них местах

Эксплуатация зданий и сооружений

«Умный дом»Бесконтактное считывание показаний приборов учетаУправление кондиционированием, водопроводом и другими системамиПожарная и охранная сигнализацияКонтроль состояния сооруженияНапряжения в конструкциях, …

Демонстрация БССВарианты:

VMWare Workstation с ОС LinuxWindows с cygwinAVR Studio

Подключение узла для программированияПодключение узла для фиксации результатовЭксперимент

Подключение узла для программирования

Подключение узла для программирования

ПК

ВСЭ узел4

2

3

1