Τι είναι ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων;

Ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων (WSN) είναι ένα σύστημα ενός ή περισσότερων αισθητήρων που ανιχνεύουν, συλλέγουν και πιθανώς ανταποκρίνονται σε πράγματα όπως ο ήχος και οι κραδασμοί. Αυτά τα δίκτυα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς, από την επιτήρηση ασφαλείας έως την ιατρική ή περιβαλλοντική έρευνα. Μερικές φορές, ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων αναφέρεται ως έξυπνο περιβάλλον. Προκειμένου να συλλεχθούν και να αναλυθούν τα δεδομένα του δικτύου, το ασύρματο δίκτυο αισθητήρων συνδέεται συχνά με ένα δίκτυο διανομής δεδομένων, οπότε το WSN αναφέρεται στην πραγματικότητα ως δίκτυο απόκτησης δεδομένων.

Μια ρύθμιση ασύρματου δικτύου αισθητήρων μπορεί να περιέχει έναν ή περισσότερους τύπους αισθητήρων. Αυτοί οι αισθητήρες μπορεί να είναι ικανοί να ανιχνεύουν οποιονδήποτε από μια ποικιλία περιβαλλοντικών παραγόντων. Για παράδειγμα, υπάρχουν μηχανικοί αισθητήρες που ανταποκρίνονται στην άμεση επαφή. Οι ακουστικοί αισθητήρες συλλέγουν ακουστικές πληροφορίες ενώ οι αισθητήρες βίντεο συλλέγουν οπτικές πληροφορίες. Υπάρχουν επίσης θερμικοί, χημικοί και βιοαισθητήρες.

Υπάρχει μια σειρά από διαφορετικά περιβάλλοντα στα οποία μπορεί να αναπτυχθεί ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων. Αυτά περιλαμβάνουν οικιστικά ή βιομηχανικά κτίρια, καθώς και υπαίθρια περιβάλλοντα. Είναι επίσης δυνατή η κινητή παρακολούθηση οχημάτων, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων μεταφοράς και των πλοίων.

Ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επιτήρηση για την ασφάλεια κτιρίων ή ακόμα και στο πεδίο της μάχης. Αυτή η επιτήρηση μπορεί να αναφέρει τα μοτίβα της κυκλοφορίας και να εντοπίσει εισβολές προτού οι άνθρωποι μπορέσουν να τις δουν ή να τις ακούσουν. Σε περιβάλλοντα υγειονομικής περίθαλψης, οι μικροσκοπικοί αισθητήρες μπορούν να μειώσουν το βάρος των ασθενών που προηγουμένως θα ήταν δεμένοι σε ογκώδεις, ενσύρματες συσκευές. Και στις δύο περιπτώσεις, τα δεδομένα θα μπορούσαν να καταγραφούν και να αναλυθούν και θα μπορούσαν να προγραμματιστούν ειδοποιήσεις όταν πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις.

Οι προκλήσεις στη δημιουργία ασύρματων δικτύων αισθητήρων προέρχονται από διάφορους παράγοντες. Ένα θέμα έχει να κάνει με τις κλιματικές συνθήκες που μπορεί να σπάσουν τους αισθητήρες ή τουλάχιστον να εμποδίσουν την ακρίβειά τους. Αν και το μικρό μέγεθος του αισθητήρα είναι πλεονεκτικό όσον αφορά τη φορητότητα και τη μυστικότητα, είναι επίσης περιοριστικό όσον αφορά τη μνήμη και τη διάρκεια ζωής. Μια άλλη κοινή πρόκληση παρουσιάστηκε όταν πάρα πολλοί αισθητήρες εκχωρούνται σε ένα μόνο δίκτυο διανομής δεδομένων και υπερφορτώνουν το δίκτυο με πάρα πολλά δεδομένα ταυτόχρονα.

Ορισμένα WSN συλλέγουν δεδομένα μόνο σε μία μορφή, όπως μόνο ήχο. Εάν ένα σύστημα αισθανόταν τη θερμοκρασία, την υγρασία και τους κραδασμούς, για παράδειγμα, μπορεί να συλλεχθεί μια αρκετά πλούσια εικόνα ενός περιβάλλοντος. Οι επιστήμονες και οι ερευνητές πιέζουν τη χρήση των WSN προς αυτή την κατεύθυνση. Τα WSN που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση ή την πρόβλεψη σεισμών, την πρόγνωση του καιρού ή την ανίχνευση του δυναμικού πλημμύρας είναι όλα ιδιαίτερα περιζήτητα.