Co to jest węzeł czujnikowy?

Węzeł czujnika, który może być również określany jako kapsuła czujnika lub mote, jest elementem większej sieci czujników. Każdy węzeł w sieci jest odpowiedzialny za zbieranie danych o otaczającym go środowisku i wysyłanie tych danych do procesorów w sieci. Chociaż koncepcje, które dały początek węzłowi czujnikowemu, istnieją od kilkudziesięciu lat, eksperymenty w Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) i systemie Uniwersytetu Kalifornijskiego pod koniec lat 90. i na początku 2000 r. doprowadziły do ​​dalszego rozwoju tej technologii.

Istnieje wiele różnych warunków środowiskowych, w których węzeł czujnika może wykryć zmiany. Do najczęstszych należą zmiany temperatury i ciśnienia. Większość takich węzłów jest zaprojektowana do wykrywania zmian, które następują powoli, chociaż można wprowadzić modyfikacje w kompresji danych, aby umożliwić tym czujnikom działanie w środowiskach o dużej szybkości.

Komponent czujnika węzła czujnika może mieć szereg różnych cech. Niektóre czujniki są przeznaczone do zbierania informacji tylko z określonego kierunku, podczas gdy inne, takie jak czujniki używane do wykrywania sygnałów radarowych, wykonują przemiatanie wielokierunkowe. Czujniki mogą być zaprojektowane tak, aby dyskretnie zbierać informacje, czekając, aż dane do nich przyjdą, lub mogą być zaprojektowane do aktywnego wyszukiwania informacji. Czujniki tego drugiego typu mogą wpływać na środowisko, które wykrywają.

Gdy czujnik zbierze dane, przesyła je przez sieć za pomocą nadajnika-odbiornika. Urządzenia te składają się zarówno z odbiornika, jak i nadajnika i mogą przesyłać informacje bezprzewodowo na kilka różnych sposobów. Do transmisji danych można wykorzystać lasery i urządzenia na podczerwień, chociaż oba te sposoby komunikacji wymagają wyraźnego pola widzenia od nadajnika-odbiornika do innych elementów sieci. Sygnały radiowe są powszechnie używane, gdy węzeł czujnika nie znajduje się w zasięgu wzroku fragmentu sieci, z którym musi się komunikować.

Węzeł czujnika zawiera również komponenty komputerowe, które zarówno instruują go, jak i przechowują zebrane przez niego dane. Węzeł wymaga źródła zasilania, którym prawie zawsze jest bateria. Te węzły, które nie korzystają z baterii, można zaprojektować tak, aby odprowadzały energię słoneczną lub wibracje otoczenia.