WSN (bevielis jutiklių tinklas) yra erdviškai paskirstytas jutiklis, naudojamas fizinėms sąlygoms, taip pat aplinkos sąlygoms, tokioms kaip garsas, temperatūra, slėgis, norint perduoti jų informaciją per tinklą į pagrindinę vietą, stebėti. Dabartiniai tinklai yra dvikryptiai, taip pat leidžiantys valdyti jutiklių veiklą. Šių n / w plėtrą įkvėpė karinės programos. belaidžių jutiklių tinklų programos daugiausia susiję su vartotojais ir pramonėmis, tokiais kaip mašinos sveikatos stebėjimas, pramoninių procesų valdymas ir stebėjimas bei belaidžių jutiklių tinklų projektai. WSN yra sudarytas iš šimtų ir tūkstančių mazgų, kur kiekvienas mazgas yra sujungtas su vienu ar keliais jutikliais. Kiekvieną mazgą sudaro įvairios dalys, pavyzdžiui, radijo imtuvas su antena ir elektroninė grandinė , mikrovaldiklis ir energijos šaltinis. Šiame straipsnyje išvardyti inžinerijos studentų belaidžių jutiklių tinklo projektai.
Belaidžių jutiklių tinklo projektai inžinerijos studentams
Projektinis darbas suteikia keletą galimybių inžinerijos studentams išmokti svarbių dalykų ir patobulinti praktines žinias. Kiekvienas, norintis tapti visateisiu inžinieriumi, turi reikalauti papildomų žinių kartu su dalykinėmis žiniomis.
Taigi, inžinerijos studentas turi gauti daugiau praktinių žinių, pasitelkdamas pragmatišką mokymosi metodą, naudodamasis PROJEKTO DARBU, pvz. elektronikos projektai . Taigi šiame straipsnyje aptariami keli nauji belaidžių jutiklių tinklų projektai ir komunikacijos projektai inžinerijos studentams 2014- 2015 m.
Belaidžio jutiklio tinklo projektai
Belaidis jutiklių tinklas projektai apima belaidžių jutiklių tinklų programas, tokias kaip belaidis SCADA, „Zigbee“ namų automatika, transformatorius sveikatos stebėjimo sistema , ir taip toliau.
Belaidžio tinklo pagrindu veikianti belaidė SCADA
Neįmanoma pasiekti kelių tęstinių procesų, vykstančių pramonėje, rankinio valdymo. Siūloma sistema sukurta siekiant pasiekti ir valdyti daugelį procesų didelio masto pramonėje nuotoliniu būdu, prižiūrint. SCADA yra viena iš puikiausių technologijų pagrindiniai elektronikos projektai kuris naudojamas atokiai vietovei stebėti be žmogaus įsikišimo.
Šiame projekte, naudojant keturis temperatūros jutikliai susiformavo kaip belaidžių jutiklių tinklų projektai, kurie yra įvairiose vietose. Jei jutiklio temperatūra pakyla nustatytu GUI tašku, relė gaminama įjungti ir išjungti šildytuvą (lempos apkrovą), kad išlaikytų nustatytą temperatūrą. SCADA sistemoje skirtingų tipų jutikliai gali būti naudojamas kelioms valdymo sistemoms
Belaidžio tinklo pagrindu veikianti belaidė SCADA
XBEE pagrindu veikianti nuotolinio stebėjimo sistema
Tai paprasta mini projektas ECE studentams skirtas apsaugoti transformatorių stebint generatoriaus / transformatoriaus parametrus, tokius kaip srovė, įtampa ir temperatūra, per jutiminius įtaisus, pvz., srovės transformatorių, temperatūros jutiklį ir potencialų transformatorių, ir stebėti juos iš nuotolinės vietos naudojant Belaidis „Zigbee“ ryšys .
XBEE pagrindu veikianti nuotolinio stebėjimo sistema
Trys jutikliai yra fiksuoti siųstuvo gale, kad sudarytų belaidžio jutiklio tinklo projektus su tam tikru kiekvieno parametro diapazonu. Jei šie parametrai viršija nustatytąsias ribas, siųstuvas siunčia signalą į priėmimo galą per XBEE siųstuvą-imtuvą. Įjungti įspėjamąją apkrovą naudojant relę ir įspėti vartotoją per balso modulį.
XBEE pagrįstas 3 parametrų stebėjimas naudojant transformatorių / generatorių būklę
Ši sistema naudojama norint gauti parametrus, tokius kaip įtampa, srovė, paskirstymo transformatoriaus temperatūra per matavimo prietaisus ar jutiklių tinklą, pvz., Temperatūros jutiklį, potencialų ir srovės transformatorius, kad šios vertės būtų perkeltos į nuotolinę vietą per „Zigbee“ belaidė technologija .
XBEE pagrįstas nuotolinis transformatorių sveikatos stebėjimas
Tai bevielio jutiklių tinklo projektas, kai jutiklio tinklas fiksuojamas siųstuvo gale su tam tikru kiekvieno parametro diapazonu. Jei šie parametrai viršija fiksuotas ribas, siųstuvas siunčia signalą į priimantįjį galą naudodamas XBEE siųstuvą-imtuvą. Norėdami perjungti apkrovą per relę ir parodydami pranešimą LCD ekrane.
Medicinos programos, pagrįstos belaidžių jutiklių tinklais
Šiais laikais sveikatos priežiūros sistema yra labai sudėtinga. Siūloma sistema yra sukurta siekiant pateikti galutinius sveikatos priežiūros sprendimus, naudojant belaidžius jutiklių tinklus. Ši siūloma sistema naudojama paciento sveikatai stebėti belaidžiu būdu RF technologija .
Tai labai varginantis metodas. Šioje siūlomoje sistemos perdavimo modulis nuolat skaito paciento kūno temperatūrą per skaitmeninį temperatūros jutiklį, rodo jį LCD ekrane ir siunčia mikrokontroleriui, kuris per RF modulį per radiją perduoda užkoduotus serijos duomenis per radiją (radijo dažniu). .
Medicinos programos, pagrįstos belaidžių jutiklių tinklais
Belaidžių jutiklių pagrindu sukurta namų energijos vartojimo sistema
Belaidžio jutiklio tinklo sistema naudojama daug energijos reikalaujančiuose buitiniuose prietaisuose, pvz., Buitinėse prekėse, garso / vaizdo įtaisuose, ryšių įrangoje, oro kondicionavimo sistemose, šildymo ir aušinimo sistemose, dėl kurių mūsų namai tampa viena iš svarbiausių sričių energijos vartojimo poveikiui natūralioje aplinkoje. Zigbee namų automatika yra paprastas mini projektas ECE studentui, kuris gali būti įdiegtas automatiniam buitinės technikos valdymui
Belaidžių jutiklių pagrindu sukurta namų energijos vartojimo sistema
Mobilioji ir WSN programa, skirta sukurti lauko stebėseną ir augalų apsaugą siekiant tvarios augalininkystės ir skurdo mažinimo
Belaidžių jutiklių tinklai (WSN) atsirado pažengus į ES mikroelektromechaninės sistemos (MEMS) technologija , bevielis ryšys ir skaitmeninė elektronika . WSN įrenginiai yra mažo dydžio, nebrangūs, o darbui reikalinga maža energija. Pagrindinė WSN jutiklio mazgų struktūra, kaip nustatyta, parodyta fig
Mobilus ir belaidis jutiklių tinklas
Jutiklio mazgą sudaro keturi pagrindiniai komponentai. Dalys daugiausia yra jutiklis, apdorojimo blokas, perdavimo blokas ir maitinimo blokas. Priklausomai nuo taikymo tipo, jutiklio mazge gali būti papildomų dalių, tokių kaip situacija, sistemos paieška, mobilizacija ir energijos generatorius.
Jutimo blokas paprastai prisiima jutimo ir jutiklio duomenų rinkimo naštą, o tada perduoda duomenis į apdorojimo bloką. Apdorojimo blokas gauna užfiksuotus duomenis ir juos apdoroja pagal šių projektų meistrą. Perdavimo įrenginys jungia jutiklį, o ne su tinklu. Maitinimo blokas tiekia energiją, reikalingą jutiklio mazgui paleisti.
Karinės programos, pagrįstos belaidžių jutiklių tinklais
Belaidžius jutiklių tinklus kariuomenė gali naudoti įvairiais tikslais, pavyzdžiui, stebėti kovotojų veiklą atokiose vietovėse ir apsaugoti pajėgas. Šie tinklai, turėdami tinkamus jutiklius, gali padėti aptikti priešo judėjimą, identifikuoti priešo jėgą ir išanalizuoti jų judėjimą bei pažangą. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama kariniams reikalavimams dėl lanksčių belaidžių jutiklių tinklų.
Karinės programos, pagrįstos belaidžių jutiklių tinklais
Remiantis pagrindinėmis tinklo charakteristikomis ir karinio naudojimo atvejais, pateikiama įžvalga apie konkrečius karinius reikalavimus, siekiant palengvinti skaitytojo supratimą apie šių tinklų veikimą artimiausiu ir vidutiniu laikotarpiu (per ateinančius trejus – aštuonerius metus). Straipsnyje sukonstruota karinių jutiklių tinklų įtaisų evoliucija, identiškai skrendant trims jutiklių kartoms kartu su jų galimybėmis.
Belaidžių jutiklių tinklo projektai suteikia didžiulį pelną kelioms komercinėms įmonėms, tokioms kaip energijos ir procesų tobulinimas, išlaidų, medžiagų ir energijos taupymas, darbo jėgos didinimas ir produktyvumo didinimas. Kai kurie iš belaidžių jutiklių tinklų projekto idėjos 2015 m yra aptariami toliau.
WSN pagrįstas dirvožemio temperatūros ir drėgmės stebėjimas naudojant „Arduino“
Pagrindinis šio projekto tikslas yra sukurti automatinė drėkinimo sistema dėl to variklio siurblys įsijungia ir išsijungia, jutdamas dirvožemio drėgmę. Labai svarbu tinkamai naudoti drėkinimo sistemą žemės ūkio srityje. Pagrindinis šio projekto naudojimo pranašumas yra tas, kad galime sumažinti žmonių dalyvavimą
Šis WSN projektas naudoja iš anksto užprogramuotą „Arduino“ plokštę, kad gautų i / p signalą apie dirvožemio drėgmės būklės keitimą per jutimo sistemą. Projekte naudojamas „Arduino“ lenta kuris suprojektuotas priimti kintančių dirvožemio drėgmės sąlygų įvesties signalą per jutimo sistemą. Šis procesas atliekamas naudojant operacinis stiprintuvas kuris yra naudojamas kaip lyginamasis . Šis lygintuvas veikia kaip sąsaja tarp mikrovaldiklio ir jutimo įrenginio.
Kai mikrovaldiklis ima signalą, jis sukuria „o / p“ signalą, kad valdytų vandens siurblio įjungimo relę. An LCD ekranas yra naudojamas vandens siurblio ir dirvožemio, kuris yra sujungtas su mikrovaldikliu, būsenai parodyti. Šio projekto jutimo schema suprojektuota dviem metalinėmis standžiomis strypomis, o šių dviejų strypų jungtys suteikiamos valdymo blokui.
Be to, šį projektą galima plėtoti sąveikaujant a GSM modulis . Kad suinteresuotam asmeniui galėtume išsiųsti SMS žinutę apie vandens siurblio būseną, taip pat galime įjungti / išjungti vandens siurblį išsiųsdami SMS.
WSN ir GSM modulių automatizuota drėkinimo sistema
Pagrindinė šios drėkinimo sistemos idėja yra įjungti / išjungti variklio siurblį, jutant dirvožemį naudojant WSN žemės ūkio srityje. Dirvožemio būklę galima sužinoti siunčiant SMS naudojant GSM modulį.
Žemės ūkio srityje drėkinimas yra privalomas. Naudodami šį metodą galime sumažinti darbo jėgą. Šis projektas sukurtas iš anksto užprogramavus 8051 mikrovaldiklis , kuris gauna signalą iš jutiklio išdėstymo.
Automatinė drėkinimo sistema, pagrįsta dirvožemio drėgmės kiekiu
Ši procedūra pasiekiama naudojant operacinį stiprintuvą ir ji veikia kaip sąsaja jutimo įtaisui ir 8051 mikrovaldikliams.
Kai 8051 mikrovaldiklis gauna šį signalą, jis sukuria išvestį, kad būtų galima valdyti relę vandens siurbliui valdyti. Naudodamas GSM modemą, jis taip pat siunčia SMS įgaliotam asmeniui. Skystųjų kristalų ekranas naudojamas vandens siurblio įjungimo / išjungimo būsenos ir dirvožemio būsenai rodyti.
Jutimo sistema suprojektuota dviem standžiais metaliniais strypais, o šių strypų jungtys yra sujungtos su valdymo bloku. Be to, šį projektą galima plėtoti kartu su „Xbee“ arba „Bluetooth“ technologija , kad įsijungus ar išjungiant vandens siurblį, duomenys būtų siunčiami į mobilųjį telefoną.
WSN pagrįstas šviesoforų stebėjimas
Miesto vietovėse transporto priemonių srautas didėja kiekvieną dieną, todėl tai sukels daugiau eismo spūsčių ir padarinių žmonių sveikatai, aplinkai ir ekonomikai. Tradiciniai srauto mažinimo metodai yra neefektyvūs kainų, našumo, palaikymo ir priežiūros atžvilgiu dėl padidėjusio srauto.
Norint įveikti šią problemą, WSN (belaidžių jutiklių tinklas) yra besiformuojanti technologija, apimanti efektyvų potencialą. Ši technologija turi didžiulę pridėtinę vertę ITS (intelektualiosioms transporto sistemoms).
Nelaimingų atsitikimų identifikavimo sistema naudojant WSN
Šis projektas naudojamas siekiant įdiegti transporto priemonės avarijos aptikimo sistemą, siekiant išgelbėti žmogaus gyvybę. Šiuo metu labai svarbu sumažinti transporto priemonių avarijas veiksmingai siunčiant pranešimą valdžios institucijoms. Šis projektas naudojamas įgyvendinant RTTADS (realaus laiko eismo įvykių aptikimo sistemą), naudojant RFID ir WSN technologijas.
Šiame projekte jutikliai yra išdėstyti taip, kad jie nustatytų transporto priemonės avarijos vietą kartu su transporto priemonės greičiu prieš avariją ir ne. keleivio transporto priemonėje. Kai jutikliai aptinka transporto priemonės buvimo vietą, jis siunčia signalą į stebėjimo stotį, kad ji nustatytų transporto priemonės vietą ir išsiųstų įspėjimą susijusiam asmeniui.
WSN pagrįstas teritorijos stebėjimas
Teritorijos stebėjimas yra viena iš belaidžių jutiklių tinklų programų. Stebint teritoriją, kur reikalingas stebėjimas, yra sutvarkytas WSN. Karinėse programose jutikliai daugiausia naudojami priešo trukdžiams aptikti.
Kai jutikliai nustato šilumą ar slėgį, tada duomenys perduodami vienai iš bazinių stočių, kad būtų galima imtis atitinkamų veiksmų. Taip pat WSN naudoja įvairius jutiklius, kad pastebėtų transporto priemones, pradedant motociklais ir baigiant automobiliais.
WSN pagrįstas oro taršos stebėjimas
WSN vaidina pagrindinį vaidmenį stebint pavojingas dujas ore. Taigi jie naudojami skirtinguose miestuose, pavyzdžiui, Londone, Stokholme ir Brisbene. Palyginti su laidinėmis nuorodomis, šie tinklai gali pasinaudoti belaidžių ryšių, tokių kaip ad-hoc, pranašumais, kad būtų lengviau perkelti, kad būtų galima patikrinti rodmenis skirtingose srityse.
WSN ir „Zigbee“ pagrindu sukurta paciento kūno stebėjimo sistema
Šis projektas naudojamas įdiegti WSN (belaidžio jutiklių tinklo) sistemą, kuri naudojama paciento nuotoliniam stebėjimui naudojant „Zigbee“ tinklą. Yra skirtingi sveikatos parametrai, tokie kaip EKG, kūno temperatūra, širdies plakimas, naudojant skirtingus jutiklius.
Iš jutiklių surinktus duomenis galima perduoti gydytojui arba centrinei stebėjimo stočiai per „Zigbee“ tinklą. Visi šie parametrai gali būti rodomi kompiuteryje grafiškai priimančiame gale per „LabVIEW GUI“.
WSN pagrįstas pažangus naftos gręžinių valdiklis
Šis projektas naudojamas kuriant naftos gręžinio sveikatos stebėjimo sistemą. Šiame projekte WSN naudojamas stebėti ir prižiūrėti įvairius atskirus valdiklius, kurie dedami į naftos gręžinius. Kiekvienas „Zigbee“ valdiklis per temperatūros, lygio ir dujų jutiklius gali būti stebimas nuotoliniu būdu iš centrinės padėties per „Zigbee“ tinklą.
Miško gaisro nustatymas naudojant „Zigbee“ ir WSN
Šis projektas skirtas valdikliui, pagrįstam saulės energija, miško gaisrui aptikti nuotoliniu būdu. Valdiklį pagal saulės energiją galima surengti miške, naudojant „Zigbee“ tinklą. Šiame valdiklyje yra skirtingi jutikliai su „Zigbee“ imtuvu, pavyzdžiui, temperatūra, dūmai, lietus ir slėgis. Šiuos parametrus galima stebėti centrinėje vietoje nuotoliniu būdu.
WSN pagrįstas struktūrinis stebėjimas
Belaidžiai jutiklių tinklai naudojami judėjimui pastatuose ir transporto konstrukcijose, pavyzdžiui, tiltuose, tuneliuose, pylimuose, estakadose ir kt., Tikrinti. Ši sistema leis inžinieriui stebėti konstrukcijas nereikalaujant apsilankymo vietoje. Duomenis paprastai galima rinkti kas savaitę ar kas mėnesį apsilankant svetainėse. Norėdami tai įveikti, yra įdiegta WSN pagrįsta struktūrinės stebėsenos sistema.
Mašinos sveikatos stebėjimas naudojant WSN
WSN buvo įdiegti mašinų CBM. Čia CBM reiškia sąlygomis pagrįstą priežiūrą. Ši sistema leidžia žymiai sutaupyti išlaidų ir suteikia novatoriškų funkcijų. Palyginti su belaidžiu, laidinėse sistemose montuoti reikia pakankamai jutiklių, nes jutikliai dažnai ribojami dėl laidų kainų. Anksčiau nepasiekiamus regionus, pvz., Pavojingas, kitaip kontroliuojamas sritis, mobilųjį turtą ir rotacinę mašiną, dabar galima pasiekti per belaidžius jutiklius.
WSN žemės ūkyje
Belaidžiai jutiklių tinklai yra naudojami žemės ūkio srityje, siekiant sumažinti laidų priežiūrą sudėtingoje atmosferoje. Vandens sistemas gravitacijai tiekti galima patikrinti naudojant slėgio siųstuvus, kad būtų galima patikrinti vandens rezervuarų lygį ir valdyti vandens siurblius belaidžių prietaisų pagalba. Vandens naudojimą galima išmatuoti ir persiųsti belaidžiu būdu į centrinio valdymo centrą atsiskaitymui. Drėkinimo automatizavimas leidžia naudoti efektyvesnį vandenį ir sumažina atliekų kiekį.
Taigi, viskas apie tai bevielio jutiklio tinklas projektus. Tai yra svarbiausi naujoviški belaidžių jutiklių tinklų projektai ir paskutinių metų ECE projektai studentų skirtingose taikymo srityse. Tikimės, kad geriau supratote šiuos projektus. Be to, jei kyla abejonių dėl belaidžių jutiklių tinklų programų, pateikite savo atsiliepimą komentuodami toliau pateiktame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kas yra „Zigbee“?
