از شبکه های حسگر بی سیم چه استفاده ای می شود؟
2102933#6
شبکه‌های حسگر بی‌سیم عضوی جدید از خانواده شبکه‌های داده‌ای بی‌سیم با یک سری ویژگی‌ها و نیازمندی‌های خاص می‌باشند. یک شبکه حسگر بی‌سیم از تعداد زیادی از نودها در یک ناحیه خاص تشکیل شده‌است که هر یک از آن‌ها توانایی جمع‌آوری اطلاعاتی مثل دما، فشار، رطوبت، نویز، نور و غیره از ناحیه‌ای که در آن قرار دارد را دارا می‌باشد و داده‌های جمع‌آوری شده را به نود سینک ارسال می‌کند.
کیفیت سرویس در شبکه حسگر بی‌سیم
222139#7
شبکه‌های حسگر بی‌سیم، اصولاً برای نظارت بر محیط‌های گسترده شامل پدیده‌های مشخص و ردیابی هدف‌های متحرک به کار م یروند. در این کاربردها معمولاً لازم است که یک محیط گسترده و عمدتاً غیرقابل دسترسی توسط انسانها، به مدت طولانی رصد شود. تغییرات اندازه‌گیری شده (پدیده فیزیکی، شیمیایی یا هدف‌های متحرک) توسط حسگرها به یک مرکز کنترل گزارش می‌شوند و در برخی موارد نیز اقداماتی از سوی مرکز کنترل صورت می‌گیرد.
شبکه حسگر
2088322#1
یک شبکه حسگر بی‌سیم از تعداد زیادی گره‌های حسگر تشکیل شده‌است که با تراکم بالا داخل پدیده‌ای که مورد نظر است یا بسیار نزدیک به آن استقرار داده می‌شود. مکان گره‌های حسگر نیازی به تعیین و تنظیم قبلی ندارند. این ویژگی امکان استقرار این نوع گره‌ها را به صورت کاملاً تصادفی در مکان‌های غیرقابل دسترسی یا خطرناک ایجاد می‌کند. از سوی دیگر، این ویژگی نیاز به در نظر گرفتن قابلیت خود پیکربندی را در پروتکل‌ها و الگوریتم‌های مختص این شبکه‌ها مطرح می‌کند. ویژگی دیگر شبکه‌های حسگر تلاش جمعی گره‌های حسگر است. گره‌های حسگر مجهز به یک پردازنده ساده هستند تا بجای ارسال داده خام دریافت شده از محیط، پردازش مختصری بر روی داده‌ها انجام دهند و محاسبات محلی را تنها به کمک گره‌های نزدیک خود انجام دهند. این عمل یعنی ارسال داده‌های کم‌تعداد ضروری و پردازش شده بجای ارسال داده‌های خام و متعدد هم باعث کاهش ترافیک شبکه می‌شود و هم باعث می‌شود عملیات امتزاج داده بهتر و ساده‌تر صورت گیرد. ویژگی‌های تعریف شده در قسمت قبل امکان ایجاد طیف وسیعی از کاربردها را برای این نوع شبکه فراهم می‌کند. برخی از کاربردهای ممکن کاربردهای مرتبط با بهداشت، مسایل نظامی و خانه‌های هوشمند می‌باشند. به‌طور نمونه، در مسایل ویژگی‌های قابلیت خود پیکربندی، استقرار سریع و تحمل خطا شبکه‌های حسگر را برای سیستم‌های نظامی اعمال دستور، کنترل، ارتباطات، محاسبات، هوشمندی، مراقبت، شناسایی و هدف گیری بسیار مناسب می‌نماید. در کاربردهای بهداشت، شبکه‌های حسگر می‌توانند برای مراقبت از بیماران و کمک به بیماران دارای ناتوانی جسمی به کار گرفته شوند. برخی کاربردهای تجاری دیگر شامل مدیریت انبار، نظارت بر کیفیت محصولات و نظارت بر مناطق حادثه خیز می‌باشند. در اکثر موارد شبکه‌های حسگر برای تبادل داده از ارتباطات بی‌سیم بهره می‌برند و دلیل آن وسعت حوزه کاربردها و سادگی استفاده آن بدون ایجاد زیر ساخت اختصاصی می‌باشد. از شبکه‌های حسگر بی‌سیم با نماد WSN یاد می‌شود. در سال‌های اخیر شبکه‌های WSN به دلیل پیچیدگی و وسعت زمینه پژوهش، غالب پژوهش‌ها در حوزه شبکه‌های حسگر را به خود اختصاص داده‌اند. درک کاربردهای شبکه‌های حسگر بی‌سیم نیاز به شناخت تکنیک‌های شبکه سازی ادهاک بی‌سیم دارد. اگر چه پروتکل‌ها و الگوریتم‌های متعددی برای شبکه‌های ادهاک بی‌سیم ارائه شده‌اند، آن‌ها به‌طور کامل مناسب ویژگی‌ها و نیازمندی‌های کاربردهای شبکه‌های حسگر نیستند. تفاوت‌های اصلی بین شبکه‌های حسگر و ادهاک عبارتند از: در سال‌های اخیر اغلب پژوهشگران سعی در توسعه روش‌هایی برای برطرف کردن این نیازمندیها داشته‌اند. ادامه این پایان‌نامه به صورت زیر تنظیم شده‌است: در قسمت دوم به بررسی کامل امر پوشش در شبکه‌های حسگر که می‌بایست در طراحی‌ها لحاظ شود، خواهیم پرداخت. در قسمت سوم به بررسی الگوریتم‌های ممکن در پوشش شبکه حسگر بی‌سیم پرداخته‌ایم.
شبکه‌های موردی و حسگر بی‌سیم
174497#1
یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گره‌های حسگر است که در یک محیط به‌طور گسترده پخش شده و به جمع‌آوری اطلاعات از محیط می‌پردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گره‌های حسگر، از قبل تعیین‌شده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم می‌آورد که بتوانیم آن‌ها را در مکان‌های خطرناک یا غیرقابل دسترس رها کنیم.
شبکه حسگر بی‌سیم
174497#3
با اینکه هر حسگر به تنهایی توانایی ناچیزی دارد، ترکیب صدها حسگر کوچک امکانات جدیدی را عرضه می‌کند. در واقع قدرت شبکه‌های بی‌سیم حسگر در توانایی به‌کارگیری تعداد زیادی گره کوچک است که خود قادرند سرهم و سازماندهی شوند و در موارد متعددی چون مسیریابی هم‌زمان، نظارت بر شرایط محیطی، نظارت بر سلامت ساختارها یا تجهیزات یک سیستم به کار گرفته شوند.
شبکه حسگر بی‌سیم
2102933#11
بیشتر کاربردهای مبتنی بر پرس وجو در شبکه‌های حسگر بی‌سیم محاوره‌ای و تأخیر ناشی از پرس و جو را می‌پذیرند و در ضمن انتها به انتها نیستند برای صرفه جویی در مصرف انرژی پرس وجوها می‌توانند مبتنی بر در خواست ارسال گردند. این مدل جمع‌آوری داده شبیه مدل مبتنی بر رویداد است. با این تفاوت که در این مدل داده به وسیله نود سینک از حسگرها جمع‌آوری می‌گردد در حالی که در مدل مبتنی بر رویداد داده توسط حسگرها بر روی نود سینک قرار می‌گیرد. در این مدل نیز کاربردها لازم دارند که داده‌های مناسب را با سرعت و مطمئن دریافت نمایند نکاتی که در مدل مبتنی بر رویداد ذکر گردید برای این مدل نیز با اهمیتند. توجه داشته باشید که یک پرس وجو می‌تواند به منظور مدیریت یا پیکر بندی دوباره نودهای حسگر مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال اگر نود سینک بخواهد نرم‌افزار بر روی نودهای حسگر را بهبود بخشد، نرخ ارسال مأموریت یک نود را تغییر دهد، می‌تواند یک فرمان برای اعمال این تغییرات ارسال نماید.
کیفیت سرویس در شبکه حسگر بی‌سیم
2102933#10
بیشتر کاربردهای مبتنی بر رویداد در شبکه‌های حسگر بی‌سیم محاوره‌ای و بلا درنگ و به صورت انتها به انتها عمل می‌کنند. در این کاربردها باید یک سری رویداد که در محیط رخ می‌دهند در کوتاهترین زمان و با قابلیت اطمینان بالا تشخیص داده شوند. در این مدل چند نکته مهم باید مد نظر قرار گیرند. اولاً اینکه در اینجا خود کاربردها انتها به انتها نیستند یعنی یک انتهای کاربرد نود سینک قرار دارد و انتهای دیگر یک نود حسگر تنها نیست بلکه یک گروه از نودهای حسگر در محیط است که تحت تأثیر رویداد قرار می‌گیرند. ثانیاً جریان داده‌ها از این حسگرها به میزان زیادی شبیه هم است و بنابراین افزونگی زیادی خواهد داشت؛ و نکته آخر اینکه در پاسخ به این رویدادها ممکن است لازم باشد که اعمال بر روی حسگرها یا عمل کننده‌ها با سرعت و با اطمینان بالا توزیع گردند. این حسگرها و عمل کننده‌ها ممکن است همان حسگرهایی که رویدادها را تشخیص داده‌اند نباشند. کاربردهایی از شبکه حسگر که به کشف رویداد و تخمین یا ارسال سیگنال نیاز دارند، از این مدل جمع‌آوری داده تبعیت می‌کنند مثل حسگری و پاسخ در یک سیستم تشخیص اضطراری آزاد شدن مواد شیمیایی در یک ساختمان.
کیفیت سرویس در شبکه حسگر بی‌سیم
174497#7
یک شبکه سنسور معمولاً تشکیل یک شبکه‌های بی‌سیم اقتضایی (ad-hoc) را می‌دهد، به این معنی که هر گره از الگوریتم مسیریابی multi-hop استفاده می‌کند. (تعداد زیادی گره یک بسته اطلاعاتی را جلو برده و به ایستگاه مرکزی می‌رساند). در حال حاضر شبکه‌های بی‌سیم حسگر یکی از موضوعات فعال تحقیقاتی در علوم کامپیوتر و ارتباطات است که هر ساله تعداد بیشماری کارگاه و کنفرانس در این زمینه انجام می‌شود.
شبکه حسگر بی‌سیم
172843#7
به عنوان نمونه به «شبکه‌های بی‌سیم حسگر» می‌پردازیم.
بی‌سیم
2088322#16
گره‌های حسگر با تراکم بالا داخل یا بسیار نزدیک به پدیده‌ای که می‌بایست بررسی شود، استقرار داده می‌شوند. همان‌طور که در قسمت‌های قبل گفته شد، پروتکل‌های مسیریابی بی‌سیم چند گامی ویژه‌ای برای این دسته از شبکه‌ها مورد نیاز است. به دلایل ذکر شده در قسمت‌های قبل روش‌های مسیریابی سنتی مورد استفاده در شبکه‌های Ad Hoc نمی‌توانند به‌طور کامل نیازهای شبکه‌های حسگر را برآورده کنند. لایه شبکه در شبکه‌های حسگر معمولاً با توجه به موارد زیر طراحی می‌شود: مسیرهای مؤثر از نظر انرژی می‌توانند بر مبنای نیروی در دسترس (PA) در گره‌ها یا انرژی مورد نیاز (α) برای انتقال از مسیر میان گره‌ها شناخته شوند. مسیر مناسب از نظر راندمان انرژی به وسیلهٔ یکی از رویکردهای زیر می‌تواند انتخاب شود: مسیر با بیشینه (PA): مسیری که در مجموع بیشترین PA را دارا است انتخاب می‌شود. مجموع PAهای یک مسیر با جمع کردن همه PAهای گره‌های واقع در یک مسیر بدست می‌آید. مسیر با کمینه انرژی (ME): در این رویکرد مسیری انتخاب می‌شود که کمینه انرژی مورد نیاز برای انتقال بسته‌های داده بین گره‌های حسگر وSink را داراست. مسیر دارای کمینه گام (MH): در این رویکرد مسیری که کمترین گام را تا رسیدن به گره چاهک می‌پیماید ترجیح داده می‌شود.
شبکه‌های موردی و حسگر بی‌سیم