WSN (brezžično senzorsko omrežje) je prostorsko porazdeljen senzor, ki se uporablja za spremljanje fizičnih pogojev, pa tudi okoljskih razmer, kot so zvok, temperatura in tlak za prenos njihovih informacij skozi omrežje do glavnega mesta. Sedanja omrežja so dvosmerna in omogočajo tudi nadzor delovanja senzorjev. Razvoj teh n / w navdihujejo vojaške aplikacije. The aplikacije brezžičnih senzorskih omrežij V glavnem se ukvarjajo s potrošniškimi in industrijskimi, kot so zdravstveno spremljanje strojev, nadzor in spremljanje industrijskih procesov in projekti brezžičnih senzorskih omrežij. WSN je narejen s sto in tisoči vozlišč, kjer je vsako vozlišče povezano z enim ali več senzorji. Vsako vozlišče vključuje različne dele, kot je radijski oddajnik z anteno, an elektronsko vezje , mikrokrmilnik in vir energije. V tem članku so navedeni brezžični omrežni projekti za študente inženirjev.
Projekti brezžičnega senzorja za študente tehnike
Projektno delo ponuja študentom tehnike več možnosti za učenje pomembnih stvari in izboljšanje praktičnega znanja. Vsakdo, ki si želi postati polnopravni inženir, mora poleg znanja iz predmeta zahtevati še dodatno znanje.
Študent tehnike mora torej pridobiti več praktičnega znanja s pragmatičnim učnim pristopom s pomočjo PROJEKTNIH DEL, kot je npr. elektronski projekti . Tako ta članek obravnava nekatere nove projekte brezžičnih senzorskih omrežij in komunikacijski projekti za študente zadnjega letnika tehnike v letih 2014–2015.
Omrežni projekti brezžičnega senzorja
Brezžično senzorsko omrežje projekti vključujejo brezžične senzorske mreže, kot so brezžični SCADA, Zigbee avtomatizacija doma, transformator sistem spremljanja zdravja , in tako naprej.
Brezžično omrežje Wireless SCADA
Ni mogoče doseči ročnega nadzora nad več neprekinjenimi procesi, ki se odvijajo v panogah. Predlagani sistem je zasnovan tako, da na daljavo z nadzorom doseže in nadzoruje več procesov v velikih panogah. SCADA je ena največjih tehnologij v Ljubljani osnovni elektronski projekti ki se uporablja za spremljanje oddaljenega območja brez vmešavanja človeka.
V tem projektu z uporabo štirih temperaturni senzorji oblikovani kot projekti brezžičnih senzorskih omrežij, ki se nahajajo na različnih mestih. Če se temperatura senzorja poveča na nastavljeni točki GUI, potem je rele vklopljen in izklopljen z grelnikom (obremenitev žarnice), da se ohrani nastavljena temperatura. V SCADA sistemu različne vrste senzorjev se lahko uporablja za več nadzornih sistemov
Brezžično omrežje Wireless SCADA
Sistem daljinskega nadzora na osnovi XBEE
To je preprosto mini projekt za študente ECE ki je zasnovan za zaščito transformatorja s spremljanjem parametrov generatorja / transformatorja, kot so tok, napetost in temperatura, preko senzorskih naprav, kot so tokovni transformator, temperaturni senzor in potencialni transformator, ter za njihovo spremljanje z oddaljene lokacije uporabo Zigbee brezžična komunikacija .
Sistem daljinskega nadzora na osnovi XBEE
Na koncu oddajnika so pritrjeni trije senzorji, ki tvorijo projekte brezžičnega omrežja senzorjev z določenim obsegom vsakega parametra. Če ti parametri presegajo določene meje, potem oddajnik pošlje signal sprejemnemu koncu preko oddajnika XBEE. Če želite z relejem preklopiti opozorilno obremenitev in uporabnika opozoriti prek glasovnega modula.
Daljinsko spremljanje 3 parametrov na stanju transformatorja / generatorja na osnovi XBEE
Ta sistem se uporablja za pridobivanje parametrov, kot so napetost, tok, temperatura distribucijskega transformatorja prek merilnih naprav ali omrežja senzorjev, kot so temperaturni senzor, potencialni in tokovni transformatorji, za prenos teh vrednosti na oddaljeno lokacijo skozi Brezžična tehnologija Zigbee .
Daljinsko spremljanje zdravstvenega stanja transformatorja na osnovi XBEE
To je projekt brezžičnih senzorskih omrežij, kjer je senzorsko omrežje pritrjeno na koncu oddajnika z določenim obsegom vsakega parametra. Če ti parametri presegajo določene omejitve, oddajnik pošlje signal sprejemnemu koncu z oddajnikom XBEE. Za preklop obremenitve z relejem in prikaže sporočilo na LCD-prikazovalniku.
Medicinske aplikacije na osnovi brezžičnih senzorskih omrežij
Danes je zdravstveni sistem zelo zapleten. Predlagani sistem je zasnovan tako, da nudi vrhunske rešitve za zdravstveno varstvo z uporabo brezžičnih senzorskih omrežij. Ta predlagani sistem se uporablja za spremljanje bolnikovega zdravja z brezžično uporabo RF tehnologija .
To je zelo dolgočasna metoda. V tem predlaganem sistemskem oddajnem modulu neprekinjeno odčitava pacientovo telesno temperaturo skozi digitalni temperaturni senzor, jo prikaže na LCD zaslonu in jo pošlje mikrokrmilniku, ki prek RF modula preko radijskih frekvenc pošilja kodirane serijske podatke po zraku. .
Medicinske aplikacije na osnovi brezžičnih senzorskih omrežij
Brezžični senzorji za domačo porabo energije
Brezžični senzorski omrežni sistem se uporablja v visoko energetsko potrebnih gospodinjskih aparatih, kot so bela tehnika, avdio / video naprave, komunikacijska oprema, klimatske naprave, ogrevalni in hladilni sistem, zaradi katerih so naši domovi eno najbolj kritičnih področij za vpliv porabe energije v naravnem okolju. Zigbee avtomatizacija doma je preprost mini projekt za učence ece, ki ga je mogoče izvesti za samodejni nadzor gospodinjskih aparatov
Brezžični senzorji za domačo porabo energije
Mobilna aplikacija, zasnovana na omrežju WSN, za ustvarjanje kmetijskega spremljanja in zaščite rastlin za trajnostno pridelavo rastlin in zmanjševanje revščine
Brezžična senzorska omrežja (WSN) so nastala zaradi napredka na področjih tehnologija mikro-elektro-mehaničnega sistema (MEMS) , brezžična komunikacija in digitalna elektronika . Naprave WSN so majhne, poceni in za delo potrebujejo malo energije. Osnovna struktura vozlišč senzorjev WSN, kot je opredeljena, je prikazana na sl
Mobilno in brezžično senzorsko omrežje
Obstajajo štiri glavne komponente, ki sestavljajo vozlišče senzorja. Deli so večinoma senzorska enota, procesorska enota, prenosna enota in pogonska enota. Glede na vrsto aplikacije ima lahko vozlišče senzorja dodatne dele, kot so razmere, sistem za iskanje, mobilizacija in generator električne energije.
Enota zaznavanja običajno prevzame breme zaznavanja in zbiranja podatkov senzorjev in jih nato posreduje procesorski enoti. Procesorska enota prejme zaznane podatke in jih obdela po poveljniku teh projektov. Prenosna enota poveže senzor, ne z omrežjem. Napajalna enota zagotavlja moč, potrebno za zagon vozlišča senzorja.
Vojaške aplikacije na podlagi brezžičnih senzorskih omrežij
Vojska lahko brezžična senzorska omrežja uporablja za številne namene, na primer za spremljanje militantnih dejavnosti na oddaljenih območjih in zaščito sil. Ker so ta omrežja opremljena z ustreznimi senzorji, lahko omogočajo zaznavanje sovražnikovega gibanja, identifikacijo sovražnikove sile in analizo njihovega gibanja in napredka. Ta članek se osredotoča na vojaške zahteve za prožna brezžična senzorska omrežja.
Vojaške aplikacije na podlagi brezžičnih senzorskih omrežij
Na podlagi glavnih značilnosti mreženja in primerov uporabe v vojski je podan vpogled v posebne vojaške zahteve, da se bralcu olajša razumevanje delovanja teh omrežij v bližnji in srednjeročni perspektivi (v naslednjih treh do osmih letih). Članek strukturira razvoj omrežij vojaških senzorjev z enako letečimi tremi generacijami senzorjev skupaj z njihovimi zmožnostmi.
Projekti brezžičnega senzorskega omrežja prinašajo ogromen dobiček številnim komercialnim podjetjem, kot so izboljšave energije in procesov, prihranek stroškov, materiala in energije, delovne napore in povečanje produktivnosti. Nekateri od ideje za brezžična senzorska omrežja za leto 2015 so obravnavane v nadaljevanju.
WSN-spremljanje temperature in vlažnosti tal z uporabo Arduina
Glavni namen tega projekta je oblikovanje avtomatski namakalni sistem zaradi česar se motorna črpalka vklopi in izklopi z zaznavanjem vlažnosti tal. Pravilna uporaba namakalnega sistema na področju kmetijstva je zelo pomembna. Glavna prednost uporabe tega projekta je, da lahko zmanjšamo človeško vpletenost
Ta projekt WSN uporablja vnaprej programirano ploščo Arduino za sprejem i / p signala spreminjanja stanja vlage v tleh s pomočjo senzorskega sistema. Projekt uporablja Arduino plošča ki je programiran za sprejem vhodnega signala različnih vlažnih razmer v tleh preko senzorske naprave. Ta postopek se izvede z uporabo operacijski ojačevalnik kateri je uporablja kot primerjalnik . Ta primerjalnik deluje kot vmesnik med mikrokrmilnikom in zaznavalnim sistemom.
Ko mikrokrmilnik sprejme signal, potem proizvaja signal o / p za pogon releja za stikalo VKLOP vodne črpalke. An LCD zaslon se uporablja za prikaz stanja vodne črpalke in zemlje, ki je povezana z mikrokrmilnikom. Razporeditev zaznavanja tega projekta je zasnovana z dvema kovinskima trdima palicama, povezave teh dveh palic pa so podane na krmilno enoto.
Poleg tega je ta projekt mogoče razviti s povezovanjem a GSM modul . Tako da lahko zadevni osebi pošljemo SMS glede stanja vodne črpalke, vodno črpalko pa lahko vklopimo / izklopimo tudi s pošiljanjem SMS-a.
Avtomatski namakalni sistem na osnovi modulov WSN in GSM
Glavni koncept tega namakalnega sistema je VKLOP / IZKLOP motorne črpalke z zaznavanjem tal z uporabo WSN na področju kmetijstva. Stanje tal je mogoče poznati s pošiljanjem SMS-a z uporabo modula GSM.
Na kmetijskem področju je uporaba namakanja obvezna. Z uporabo te metode lahko zmanjšamo delovno silo. Ta projekt je zasnovan z vnaprej programiranim programom 8051 mikrokrmilnik , ki sprejema signal iz razporeditve senzorja.
Avtomatski namakalni sistem na osnovi vsebnosti vlage v tleh
Ta postopek se doseže z uporabo operacijskega ojačevalnika in deluje kot vmesnik b / n zaznavalne naprave in mikrokrmilnikov 8051.
Ko mikrokrmilnik 8051 dobi ta signal, odda izhod za pogon releja za upravljanje vodne črpalke. Z modemom GSM pošlje SMS tudi pooblaščeni osebi. Zaslon LCD se uporablja za prikaz stanja vklopa / izklopa vodne črpalke in tal.
Razporeditev zaznavanja je zasnovana z dvema trdnima kovinskima palicama, povezave teh palic pa so povezane s krmilno enoto. Nadalje je ta projekt mogoče razviti z Xbee oz Tehnologija Bluetooth , tako da se ob vklopu ali izklopu vodne črpalke podatki pošljejo na mobilni telefon.
Nadzor semaforja na osnovi omrežja WSN
Na mestnih območjih se promet vozil iz dneva v dan povečuje, zato bo povzročil večjo prometno zastoje in posledice za zdravje ljudi, okolje in gospodarstvo. Tradicionalne metode, ki se uporabljajo za zmanjšanje prometa, so zaradi povečanega prometa neučinkovite glede stroškov, zmogljivosti, podpore in vzdrževanja.
Da bi odpravili to težavo, je nova tehnologija WSN (Wireless Sensor Network), ki vključuje učinkovit potencial. Ta tehnologija ima ogromno dodano vrednost ITS (inteligentni transportni sistemi).
Sistem za prepoznavanje nesreč z uporabo omrežja WSN
Ta projekt se uporablja za izvajanje sistema za odkrivanje prometne nesreče za reševanje človeškega življenja. Trenutno je bistveno zmanjšati prometne nesreče z učinkovitim pošiljanjem obvestil oblastem. Ta projekt se uporablja za izvajanje sistema RTTADS (sistem za zaznavanje prometnih nesreč v realnem času) z uporabo tehnologij RFID in WSN.
V tem projektu so senzorji razporejeni tako, da zaznajo mesto nesreče vozila skupaj s hitrostjo vozila pred nesrečo in št. potnika v vozilu. Ko senzorji zaznajo lokacijo vozila, pošlje signal nadzorni postaji, da ta zazna lokacijo vozila in zadevni osebi pošlje opozorilo.
Spremljanje območja na podlagi omrežja WSN
Nadzor območja je ena od aplikacij brezžičnih senzorskih omrežij. Pri spremljanju območja je WSN urejen tam, kjer je potreben nadzor. V vojaških aplikacijah se senzorji uporabljajo predvsem za zaznavanje sovražnikovih prekinitev.
Ko senzorji zaznajo toploto ali tlak, se podatki prenesejo na eno od baznih postaj, da se lahko ustrezno ukrepa. Podobno WSN uporabljajo različne senzorje, da opazijo obstoj vozil, ki segajo od motornih do avtomobilov.
Spremljanje onesnaževanja zraka na podlagi omrežja WSN
WSN imajo ključno vlogo pri spremljanju nevarnih plinov v zraku. Tako se uporabljajo v različnih mestih, kot so London, Stockholm in Brisbane. V primerjavi z žičnimi povezavami lahko ta omrežja izkoristijo prednosti brezžičnih povezav, kot je ad hoc, da postanejo bolj prenosna za testiranje odčitkov na različnih področjih.
WSN & Zigbee sistem za spremljanje telesa pacienta
Ta projekt se uporablja za izvedbo sistema WSN (brezžično senzorsko omrežje), ki se uporablja za daljinsko spremljanje pacientove uporabe z omrežjem Zigbee. Obstajajo različni zdravstveni parametri, ki se spremljajo, kot so EKG, telesna temperatura, srčni utrip z uporabo različnih senzorjev.
Podatki, zbrani s senzorjev, se lahko prek omrežja Zigbee posredujejo zdravniku ali centralni nadzorni postaji. Vse te parametre lahko grafično prikažete na osebnem računalniku na sprejemnem koncu prek uporabniškega vmesnika LabVIEW.
Inteligentni krmilnik za naftne vrtine na osnovi WSN
Ta projekt se uporablja za zasnovo sistema za spremljanje zdravstvenega stanja naftne vrtine. V tem projektu se WSN uporablja za spremljanje in nadzor različnih posamičnih krmilnikov, nameščenih v naftnih vrtinah. Vsak regulator Zigbee preko senzorjev temperature, nivoja in plina lahko nadzirate na daljavo iz osrednjega položaja prek omrežja Zigbee.
Zigbee in WSN odkrivanje gozdnih požarov
Ta projekt je zasnovan s krmilnikom na osnovi sonca za daljinsko odkrivanje gozdnih požarov. Razporeditev regulatorja, ki temelji na soncu, je mogoče v gozdu narediti s pomočjo mreže Zigbee. Ta krmilnik vključuje različne senzorje z oddajnikom Zigbee, kot so temperatura, dim, dež in tlak. Te parametre je mogoče nadzorovati na osrednji lokaciji na daljavo.
Strukturno spremljanje na podlagi omrežja WSN
Brezžična senzorska omrežja se uporabljajo za preverjanje gibanja v stavbah in transportnih objektih, kot so mostovi, predori, nasipi, prevozi itd. Ta sistem bo inženirju omogočil nadzor objektov brez potrebe po obiskih na kraju samem. Podatke je mogoče običajno zbirati tedensko ali mesečno z obiskom spletnih mest. Da bi to premagali, se uporablja sistem strukturnega spremljanja, ki temelji na omrežju WSN.
Nadzor zdravstvenega stanja stroja z uporabo WSN
WSN-ji so bili uvedeni za CBM strojev. Tu CBM pomeni vzdrževanje na podlagi stanja. Ta sistem zagotavlja znaten prihranek stroškov in omogoča inovativne funkcionalnosti. V primerjavi z brezžičnimi sistemi žični sistemi za namestitev uporabljajo dovolj senzorjev, saj so ti pogosto omejeni zaradi stroškov ožičenja. Prej nedosegljiva območja, kot so nevarna sicer nadzorovana območja, premična sredstva in rotacijski stroji, so zdaj dosegljiva prek brezžičnih senzorjev.
WSN v kmetijstvu
Brezžična senzorska omrežja se uporabljajo na področju kmetijstva, da se zmanjša vzdrževanje ožičenja v težkem ozračju. Vodne sisteme za napajanje gravitacije je mogoče preveriti s tlačnimi oddajniki, tako da je mogoče preveriti nivo rezervoarja za vodo in vodne črpalke s pomočjo brezžičnih naprav. Porabo vode lahko izmerimo in brezžično prenesemo nazaj v center centralnega nadzora za zaračunavanje. Avtomatizacija namakanja omogoča uporabo učinkovitejše vode in zmanjšuje količino odpadkov.
Tu gre torej za to brezžično senzorsko omrežje projekti. To so najboljši inovativni projekti brezžičnih senzorskih omrežij in projekti zadnjega leta za ECE študentom na različnih področjih uporabe. Upamo, da ste bolje razumeli te projekte. Poleg tega, če imate kakršne koli dvome v zvezi z brezžičnimi senzorskimi omrežji, nam pošljite svoje komentarje v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je Zigbee?
