Monitorizare elemente chimice utilizând VSN

WSN este un sistem format din tranceivere radio (RF), senzori, microcontrolere şi surse de tensiune. Descoperirile recente in tehnologia wireless de reţea senzor au condus la dezvoltarea de sisteme cu cost redus, cu un consum redus de energie. Nodurile cu senzori atasati permit monitorizarea mediului si deasemenea procesarea datelor achizitionate. Nodurile avand atasate o varietate larga de senzori, cum ar fi temperatura, umiditatea şi a nivelului de gaze, permit monitorizarea diferitelor medii . Nodurile sunt capabile sa comunice cu alte sisteme de senzori si sa schimbe informatii cu sisteme externe.

Reţelele de senzori sunt folosite pentru o varietate de aplicaţii, incluzand achiziţionarea de date wireless, detectia si diagnosticarea in domeniul industrial (linii de productie, instalatii), monitorizarea

infrastructurilor (retele de putere, distributia apei, gaz, petrol), clădiri inteligente şi gestionarea traficului pe autostrăzi, monitorizarea mediului, detectia intruziunilor,monitorizare si control industrial, urmărire unor material sau dispozitive.

În prezent există două tehnologii standardizate disponibile pentru WSN: ZigBee şi Bluetooth. Ambele funcţionează în cadrul Industrial Scientific and Medical (ISM), banda de 2,4 GHz, care ofera : posibilitatea utilizarii acesteia fara a detine o licenta de operare, utilizarea unui spectru larg si o compatibilitate la nivel mondial. În general, odată cu creşterea frecvenţei, creşte şi lăţimimea de bandă, pemiţand rate de transfer ridicate, dar cerintele de putere sunt de asemenea mai mari iar transmitere la distanta este considerabil afectata. Comunicare multi-hop utilizand banda ISM este utilizata deoarece consumă mai puţină energie decât un singur hop de comunicare.

Mediile inteligente ( AMI – Ambient Inteligence )reprezinta urmatorul pas evolutiv de dezvoltare in constructii, utilitati, industrie, automatizarea sistemelor de transport, precum si a locuintelor proprii. AMI trebuie sa recunoasca persoanele care intra in contact cu acest ambient si de asemenea nevoile si dorintele acestora precum si schimbari ale comportamentului precum si a mediului incounjurator.Ca orice organism dotat cu sensibilitate, mediul inteligent se bazeaza in primul rand pe date din lumea reala obtinute prin intermediul senzorilor.

ZigBee

Standard ZigBee este construit pe baza standardului IEEE 802.15.4.

IEEE 802.15.4 standard defineşte nivelul fizic şi MAC (Medium Access Control) pentru o retea PAN(Personal Area Network). Primul nivel, nivelul fizic, poate utiliza trei benzi de frecvenţă cu diferite rate de transfer: 2450 MHz (250 Kbs), 915 MHz (40 Kbs) şi 868 MHz (20 Kbs). De asemenea ofera posibilitatea de selectare a canalului utilizat, estimarea calitatii semnalului, masurarea energiei.

Utilizând o tehnologie mult mai simplă şi mai ieftină decât alte reţele wireless, cu dimensiuni ale software-ului între 2 % şi 10 % din cele pentru un nod Bluetooth tipic, reţelele ZigBee sunt destinate aplicaţiilor cu consumuri foarte mici de putere (schimbarea bateriilor se poate face în unele cazuri doar o dată la doi ani) şi care nu necesită rate mari de tranfer al datelor.

ZigBee standardizează atât nivelul reţea cat şi cel de aplicaţie. Nivelul reţea este responsabil de organizarea şi de rutare într-o reţea multi-hop, precizând diferite topologii de reţea: stea, arbore, peer-to-peer şi mesh. Nivelul aplicaţie oferă un framework pentru dezvoltarea aplicaţiilor distribuite şi comunicatie.

Aplicaţii WST

In ulima perioada un efort considerabil a fost depus pentru dezvoltarea de aplicatii pentru utilizarea WSN in domeniul agro-alimentar, deoarece aceste tehnologii sunt foarte potrivite pentru colectarea datele din mediu şi monitorizare în diferite medii, cum ar fi sere, terenurilor agricole, depozite sau camioane frigorifice.

În afară de agricultură şi industrie alimentară, este utilizat pe scară largă în automatizarea locuintelor, automatizare industriala, electronice de consum, monitorizare medicală. Aceste aplicaţii necesită o tehnologie care se caracterizeaza printr-un consum redus oferind astfel o autonomie ridicata, fiabilitate, instalarea automata sau semiautomata , posibilitatea de a adăuga cu uşurinţă sau elimina noduri de reţea, semnale care pot trece prin pereţi şi plafoane, precum şi un sistem cu cost redus.