A WSN (vezeték nélküli szenzorhálózat) egy térben elosztott érzékelő, amelyet a fizikai körülmények, valamint a környezeti feltételek, például a hang, a hőmérséklet, valamint a nyomás átadására használnak, hogy információikat a hálózaton keresztül továbbítsák a fő helyre. A jelenlegi hálózatok kétirányúak, lehetővé teszik az érzékelők aktivitásának vezérlését is. Ezeknek a tömegeknek a fejlesztését a katonai alkalmazások ihlették. A vezeték nélküli szenzorhálózatok alkalmazásai főként a fogyasztói és ipari, például a gép állapotfigyelésével, az ipari folyamat és a vezeték nélküli szenzorhálózatok projektjeinek irányításával és nyomon követésével foglalkozik. A WSN több száz és ezer csomópontból készül, ahol minden csomópont egy vagy több érzékelővel van összekapcsolva. Minden csomópont különféle részeket tartalmaz, például antennával ellátott rádió adó-vevõt, és elektronikus áramkör , mikrovezérlő és energiaforrás. Ez a cikk felsorolja a vezeték nélküli érzékelő hálózati projekteket mérnöki hallgatók számára.
Vezeték nélküli szenzoros hálózati projektek mérnökhallgatók számára
A projektmunka számos lehetőséget kínál a mérnökhallgatók számára fontos dolgok elsajátítására és a gyakorlati ismeretek bővítésére. Aki teljes jogú mérnökké kíván válni, a tantárgyi ismeretek mellett további ismeretekre is szükség van.
Tehát egy mérnök hallgatónak több gyakorlati ismeretet kell megszereznie egy pragmatikus tanulási megközelítés révén olyan PROJEKT MUNKÁK segítségével, mint pl. elektronikai projektek . Így ez a cikk néhány új vezeték nélküli szenzorhálózati projektet és kommunikációs projektek mérnök hallgatók számára 2014- 2015-ben.
Vezeték nélküli érzékelő hálózati projektek
Vezeték nélküli érzékelő hálózat a projektek olyan vezeték nélküli szenzorhálózati alkalmazásokat tartalmaznak, mint a vezeték nélküli SCADA, a Zigbee otthoni automatizálás, a transzformátor egészségfigyelő rendszer , stb.
Vezeték nélküli hálózati alapú vezeték nélküli SCADA
Nem lehet kézben vezérelni az iparban folyó több folyamatos folyamatot. A javasolt rendszert úgy tervezték, hogy felügyelet útján távolról érje el és irányítsa a nagyüzemi iparágakban a több folyamatot. Az SCADA az egyik nagyszerű technológia a alapvető elektronikai projektek amelyet emberi beavatkozás nélkül figyelnek a távoli területre.
Ebben a projektben négy felhasználásával hőmérséklet-érzékelők különféle helyeken elhelyezkedő vezeték nélküli szenzorhálózati projektekként alakultak ki. Ha az érzékelő hőmérséklete a GUI beállított pontján emelkedik, akkor a relé a fűtés be- és kikapcsolására szolgál (a lámpa terhelése) a beállított hőmérséklet fenntartása érdekében. SCADA rendszerben különböző típusú érzékelők több vezérlőrendszerhez használható
Vezeték nélküli hálózati alapú vezeték nélküli SCADA
XBEE alapú távfelügyeleti rendszer
Ez egyszerű mini projekt ECE hallgatók számára amelyet a transzformátor védelmére terveztek egy olyan generátor / transzformátor paramétereinek figyelemmel kísérésével, mint például az áram, a feszültség és a hőmérséklet az érzékelő eszközökön keresztül, mint például egy áramváltó, hőmérséklet-érzékelő és potenciális transzformátor, és távoli helyről történő megfigyelésre felhasználásával Zigbee vezeték nélküli kommunikáció .
XBEE alapú távfelügyeleti rendszer
Három érzékelő van rögzítve az adó végén, hogy vezeték nélküli szenzorhálózati projekteket hozzanak létre az egyes paraméterek bizonyos tartományával. Ha ezek a paraméterek meghaladják a rögzített határértékeket, akkor az adó jelet küld az XBEE adó-vevő által a vevőnek. Figyelmeztető terhelés váltása relével, és hangmodulon keresztül figyelmezteti a felhasználót.
Három paraméter XBEE alapú távfelügyelete a transzformátor / generátor állapotán
Ezt a rendszert olyan paraméterek megszerzésére használják, mint a feszültség, az áram, az elosztó transzformátor hőmérséklete a mérőeszközökön vagy szenzorhálózaton keresztül, például hőmérséklet-érzékelő, potenciál- és áramváltók, hogy ezeket az értékeket egy távoli helyre továbbítsák Zigbee vezeték nélküli technológia .
XBEE alapú távoli transzformátor állapotfigyelés
Ez egy vezeték nélküli szenzorhálózati projekt, ahol az érzékelőhálózatot az adó végén rögzítik az egyes paraméterek bizonyos tartományával. Ha ezek a paraméterek meghaladják a rögzített határértékeket, akkor az adó jelet küld a vevő végére az XBEE adó-vevő segítségével. A terhelés relé általi váltásához és az üzenet megjelenítéséhez az LCD-n.
Vezeték nélküli szenzorhálózatokon alapuló orvosi alkalmazások
Manapság az egészségügyi rendszer rendkívül összetett. A javasolt rendszert úgy tervezték, hogy a vezeték nélküli érzékelőhálózatok segítségével végső megoldásokat nyújtson az egészségügy számára. Ezt a javasolt rendszert a beteg egészségi állapotának vezeték nélküli használatával történő monitorozására használják RF technológia .
Nagyon unalmas módszer. Ebben a javasolt rendszerben az adómodul folyamatosan leolvassa a beteg testhőmérsékletét egy digitális hőmérséklet-érzékelőn keresztül, megjeleníti azt az LCD képernyőn és elküldi a mikrovezérlőnek, amely RF (rádiófrekvenciás) RF modulon keresztül továbbítja a kódolt soros adatokat a levegőben .
Vezeték nélküli szenzorhálózatokon alapuló orvosi alkalmazások
Vezeték nélküli érzékelőkön alapuló rendszer otthoni energiafogyasztáshoz
Vezeték nélküli szenzor-hálózaton alapuló rendszert használnak nagy energiaigényű háztartási készülékekben, például háztartási cikkekben, audio / video eszközökben, kommunikációs berendezésekben, légkondicionáló rendszerekben, fűtési és hűtési rendszerekben, amelyek otthonainkat a legkritikusabb területekké teszik. az energiafogyasztásnak a természetes környezetben gyakorolt hatására. Zigbee otthoni automatizálás egy egyszerű mini projekt ece hallgató számára, amely megvalósítható a háztartási gépek automatikus vezérléséhez
Vezeték nélküli érzékelőkön alapuló rendszer otthoni energiafogyasztáshoz
Mobil és WSN alapú alkalmazás a mezőgazdaság megfigyelésének és növényvédelmének létrehozására a fenntartható növénytermesztés és a szegénység csökkentése érdekében
A vezeték nélküli érzékelőhálózatok (WSN) a mikro-elektro-mechanikus rendszer (MEMS) technológia , vezeték nélküli kommunikáció és digitális elektronika . A WSN-eszközök kicsiek, alacsony költségűek, és működésükhöz alacsony energiára van szükség. A WSN érzékelő csomópontok azonosított alapstruktúrája az 1. ábrán látható
Mobil és vezeték nélküli szenzorhálózat
Az érzékelő csomópontot négy fő alkotóelem alkotja. Az alkatrészek főleg egy érzékelő egység, egy feldolgozó egység, egy átviteli egység és egy tápegység. Az alkalmazás típusától függően az érzékelő csomópontnak további részei lehetnek, például egy helyzet, a rendszerkeresés, a mobilizálás és az áramfejlesztő.
Az érzékelő egység általában vállalja az érzékelés és az érzékelő adatok gyűjtésének terheit, majd továbbítja az adatokat a feldolgozó egységnek. A feldolgozó egység megkapja az érzékelt adatokat és ezeket a projektek Mestere szerint dolgozza fel. Egy átviteli egység köti össze az érzékelőt, nem pedig hálózattal. A tápegység biztosítja az érzékelő csomópont futtatásához szükséges energiát.
Vezeték nélküli érzékelő hálózatokon alapuló katonai alkalmazások
A vezeték nélküli érzékelőhálózatokat a katonaság számos célra felhasználhatja, például távoli területeken folytatott harcos tevékenységek megfigyelésére és az erő védelmére. Megfelelő érzékelőkkel felszerelve ezek a hálózatok lehetővé teszik az ellenség mozgásának detektálását, az ellenséges erő azonosítását, valamint mozgásuk és haladásuk elemzését. A cikk középpontjában a rugalmas vezeték nélküli szenzorhálózatok katonai követelményei állnak.
Vezeték nélküli érzékelő hálózatokon alapuló katonai alkalmazások
A fő hálózati jellemzők és a katonai felhasználási esetek alapján betekintést nyújtunk a konkrét katonai követelményekbe annak érdekében, hogy megkönnyítsük az olvasó megértését e hálózatok működéséről közel vagy középtávon (a következő három-nyolc évben). A cikk a katonai szenzorhálózati eszközök evolúcióját azonos repülésű érzékelők három generációjával, képességeikkel együtt építi fel.
A vezeték nélküli szenzorhálózati projektek hatalmas hasznot hoznak számos kereskedelmi vállalkozásnak, például az energia- és folyamatfejlesztések, a költség-, anyag- és energia-megtakarítás, a munkaerő és a termelékenység növelése szempontjából. Néhány vezeték nélküli érzékelő hálózatok projektötletei 2015-re az alábbiakban tárgyaljuk.
A talaj hőmérsékletének és páratartalmának WSN alapú monitorozása Arduino segítségével
A projekt fő célja egy automatikus öntözőrendszer ami a motor szivattyúját be- és kikapcsolja a talaj nedvességének érzékelésével. Az öntözőrendszer megfelelő használata a mezőgazdaság területén nagyon fontos. A projekt alkalmazásának fő előnye, hogy csökkenthetjük az emberi részvételt
Ez a WSN projekt egy előre beprogramozott Arduino kártyát használ, hogy érzékelő elrendezéssel fogadja a talaj nedvességi állapotának megváltoztatásáról szóló i / p jelet. A projekt egy Arduino tábla amely a talaj változó nedvességviszonyainak bemeneti jelét érzékelő elrendezéssel beprogramozza. Ezt a folyamatot egy műveleti erősítő ami összehasonlítóként használják . Ez az összehasonlító eszköz interfészként működik a mikrovezérlő és az érzékelő elrendezés között.
Amikor a mikrovezérlő veszi a jelet, akkor o / p jelet állít elő, hogy relét működtessen a vízszivattyú BE kapcsolására. An LCD kijelzö A vízszivattyú és a mikrovezérlőhöz illesztett talaj állapotának kijelzésére szolgál. A projekt érzékelő elrendezését két fém merev pálcával tervezték, és ennek a két rúdnak a csatlakozásait a vezérlő egység kapta.
Ez a projekt továbbfejleszthető a GSM modul . Annak érdekében, hogy SMS-t küldhessünk az érintettnek a vízszivattyú állapotáról, és a vízszivattyút SMS-ben is be- és kikapcsolhatjuk.
WSN és GSM modul alapú automatizált öntözőrendszer
Ennek az öntözőrendszernek a fő koncepciója a motorszivattyú be- és kikapcsolása a talaj érzékelésével a WSN segítségével a mezőgazdaság területén. A talaj állapota SMS-ben küldhető a GSM modul segítségével.
A mezőgazdaság területén az öntözés használata kötelező. Ezzel a módszerrel csökkenthetjük a munkaerőt. A projektet előre beprogramozták 8051 mikrovezérlő , amely az érzékelő elrendezésétől veszi a jelet.
A talaj nedvességtartalmán alapuló automatikus öntözőrendszer
Ezt az eljárást egy operációs erősítő segítségével érik el, és interfészként működik az érzékelő eszköz és a 8051 mikrokontrollerek között.
Amikor a 8051 mikrovezérlő megkapja ezt a jelet, kimenetet ad a vízszivattyú működtetésére szolgáló relé meghajtására. GSM modem használatával SMS-t is küld az arra jogosult személynek. Az LCD-kijelző a vízszivattyú BE / KI állapotának és a talaj állapotának megjelenítésére szolgál.
Az érzékelőelrendezés két merev fémrúddal van kialakítva, és ezeknek a rudaknak a csatlakozásai összekapcsolódnak a vezérlőegységgel. Ezenkívül ez a projekt az Xbee vagy a Bluetooth technológia , így amikor a vízszivattyú be- vagy kikapcsol, az adatokat mobiltelefonra küldik.
A közlekedési lámpák WSN alapú figyelése
A városi területeken a járműforgalom napról napra növekszik, így nagyobb forgalmi torlódásokat és következményeket fog okozni az emberi egészségre, a környezetre és a gazdaságra. A forgalom csökkentésére alkalmazott hagyományos módszerek a megnövekedett forgalom miatt nem hatékonyak a költségek, a teljesítmény, a támogatás és a karbantartás szempontjából.
Ennek a problémának a leküzdésére a WSN (vezeték nélküli érzékelő hálózat) egy olyan új technológia, amely hatékony potenciállal rendelkezik. Ez a technológia óriási hozzáadott értéket képvisel az ITS (intelligens közlekedési rendszerek) számára.
WSN-t használó baleset-azonosító rendszer
Ezt a projektet egy olyan rendszer megvalósítására használják, amely az emberi élet megmentése érdekében kimutatja a jármű balesetét. Jelenleg elengedhetetlen a jármű-balesetek csökkentése azáltal, hogy hatékonyan értesítik a hatóságokat. Ezt a projektet egy RFT és WSN technológiát használó RTTADS (Real-Time Traffic Baleset Detection System) valósítására használják.
Ebben a projektben az érzékelők úgy vannak elrendezve, hogy felismerjék a jármű baleseti helyét, valamint a jármű sebességét a baleset előtt és a nem. az utas járművön belüli Miután az érzékelők észlelik a jármű helyét, jelet küld egy megfigyelő állomásnak, így észleli a jármű helyét és riasztást küld az érintett személynek.
WSN alapú területfelügyelet
A területi megfigyelés a vezeték nélküli szenzorhálózatok egyik alkalmazása. A terület megfigyelésénél WSN-t szerveznek, ahol monitorozásra van szükség. Katonai alkalmazásokban az érzékelőket elsősorban az ellenség megszakításainak észlelésére használják.
Miután az érzékelők érzékelik a hőt vagy a nyomást, akkor az adatokat továbbítják az egyik bázisállomásra, hogy megfelelő intézkedéseket lehessen hozni. Hasonlóképpen, a WSN-k különféle érzékelőkkel észlelik a járművek létezését, a motorkerékpártól az autókig.
WSN alapú légszennyezés-monitorozás
A WSN kulcsfontosságú szerepet játszik a levegőben található veszélyes gázok megfigyelésében. Tehát ezeket különböző városokban használják, mint London, Stockholm és Brisbane. A vezetékes linkekhez képest ezek a hálózatok kihasználhatják az olyan vezeték nélküli kapcsolatok előnyeit, mint az ad-hoc, hogy hordozhatóbbá tegyék őket az olvasások különböző területeken történő teszteléséhez.
WSN és Zigbee alapú megfigyelő rendszer a beteg testéhez
Ezt a projektet egy WSN (vezeték nélküli szenzorhálózat) rendszer megvalósítására használják, amelyet a beteg távoli megfigyelésére használnak a Zigbee hálózaton keresztül. Különböző egészségügyi paraméterek figyelhetők meg, mint például az EKG, a testhőmérséklet, a szívverés különböző érzékelők segítségével.
Az érzékelőkről gyűjtött adatokat a Zigbee hálózaton keresztül továbbíthatjuk az orvoshoz vagy a központi megfigyelő állomáshoz. Mindezek a paraméterek grafikusan megjeleníthetők a számítógépen a fogadó végén, a LabVIEW GUI-n keresztül.
WSN alapú intelligens vezérlő olajkutakhoz
Ezt a projektet egy olajfúrás állapotfigyelő rendszerének tervezésére használják. Ebben a projektben a WSN-t az olajkutakba helyezett különféle kontrollerek megfigyelésére és felügyeletére használják. A hőmérséklet-, szint- és gázérzékelők minden Zigbee-vezérlőjét a Zigbee-hálózaton keresztül távolról figyelhetjük a központi helyzetből.
Zigbee és WSN alapú erdőtűz észlelése
Ezt a projektet egy szolár alapú vezérlővel tervezték, az erdőtűz távoli észlelésére. A napelemes vezérlő elrendezése az erdőben végezhető el egy Zigbee hálózat segítségével. Ez a vezérlő különböző érzékelőket tartalmaz Zigbee adó-vevővel, például hőmérséklet, füst, eső és nyomás. Ezek a paraméterek a központi helyen távolról nyomon követhetők.
WSN alapú strukturális megfigyelés
Vezeték nélküli érzékelőhálózatokat használnak az épületek és a szállítószerkezetek, például hidak, alagutak, töltések, felüljárók stb. Mozgásának ellenőrzésére. Ez a rendszer lehetővé teszi a mérnök számára, hogy helyszíni látogatás nélkül figyelemmel kísérje a szerkezeteket. Az adatokat általában hetente vagy havonta lehet összegyűjteni a webhelyek felkeresésével. Ennek leküzdésére egy WSN alapú strukturális monitoring rendszert vezetnek be.
A gép állapotfigyelése WSN segítségével
WSN-ek kerültek bevezetésre a gépek CBM-hez. Itt a CBM feltételalapú karbantartást jelent. Ez a rendszer jelentős költségmegtakarítást eredményez és innovatív funkciókat tesz lehetővé. A vezeték nélküli hálózatokhoz képest a vezetékes rendszerek elegendő érzékelőt használnak a telepítéshez, mivel az érzékelőket gyakran korlátozzák a vezetékek költségei. A korábban elérhetetlen régiók, például a veszélyes, egyébként ellenőrzött területek, a mobil eszközök és a forgó gépek már elérhetőek vezeték nélküli érzékelőkön keresztül.
WSN a mezőgazdaságban
Vezeték nélküli érzékelő hálózatok alkalmazhatók a mezőgazdaság területén, hogy csökkentse a vezetékek karbantartását nehéz légkörben. A gravitáció táplálására szolgáló vízrendszereket nyomástávadókkal ellenőrizhetjük, így a víztartályok szintjét és a vízszivattyúkat vezeték nélküli eszközök segítségével ellenőrizhetjük. A víz felhasználása vezeték nélkül mérhető és továbbítható a számlázáshoz a központi vezérlés központjába. Az öntözés automatizálása lehetővé teszi a hatékonyabb vízfelhasználást és csökkenti a hulladékmennyiséget.
Így erről van szó vezeték nélküli érzékelő hálózat projektek. Ezek a legfontosabb innovatív vezeték nélküli szenzorhálózati projektek és utolsó év projektjei az ECE számára hallgatók különböző alkalmazási területeken. Reméljük, hogy jobban megértette ezeket a projekteket. Továbbá, ha bármilyen kétség merülne fel a vezeték nélküli szenzorhálózati alkalmazásokkal kapcsolatban, kérjük, adja meg visszajelzését az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt egy kérdés az Ön számára, mi az a Zigbee?
