Un WSN (Wireless Sensor Network) este un senzor distribuit spațial, care este utilizat pentru a monitoriza condițiile fizice, precum și condițiile de mediu, cum ar fi sunetul, temperatura, presiunea pentru a transmite informațiile prin rețea la locul principal. Rețelele actuale sunt bidirecționale, permițând și controlul activității senzorilor. Dezvoltarea acestor n / w este inspirată de aplicații militare. aplicații ale rețelelor de senzori fără fir implică în principal consumatorii și industria, cum ar fi monitorizarea sănătății unei mașini, controlul și monitorizarea proceselor industriale și a proiectelor de rețele de senzori fără fir. WSN este realizat cu sute și mii de noduri, unde fiecare nod este conectat cu senzori simpli sau multipli. Fiecare nod include diferite părți, cum ar fi un transmițător radio cu o antenă, un circuit electronic , un microcontroler și o sursă de energie. Acest articol prezintă proiecte de rețea pentru senzori fără fir pentru studenții ingineri.
Proiecte de rețea de senzori fără fir pentru studenți ingineri
Lucrarea prin proiect oferă mai multe oportunități studenților ingineri să învețe lucruri importante și să îmbunătățească cunoștințele practice. Oricine dorește să devină inginer cu drepturi depline trebuie să necesite cunoștințe suplimentare împreună cu cunoștințele subiectului.
Deci, un student inginer trebuie să obțină mai multe cunoștințe practice printr-o abordare de învățare pragmatică prin intermediul LUCRĂRI DE PROIECT, cum ar fi proiecte electronice . Astfel, acest articol discută câteva noi proiecte de rețele de senzori fără fir și proiecte de comunicare pentru studenții de inginerie din ultimul an în 2014-2015.
Proiecte de rețea senzor wireless
Rețea de senzori fără fir proiectele includ aplicații de rețele de senzori fără fir, cum ar fi SCADA fără fir, automatizarea caselor Zigbee, transformator sistem de monitorizare a sănătății , și așa mai departe.
SCADA fără fir bazată pe rețea fără fir
Nu este posibil să se obțină controlul manual asupra mai multor procese continue care se desfășoară în industrii. Sistemul propus este conceput pentru a realiza și controla de la distanță prin supraveghere multiplele procese din industriile la scară largă. SCADA este una dintre marile tehnologii din proiecte electronice de bază care este utilizat pentru a monitoriza zona îndepărtată fără interferențe umane.
În acest proiect, folosind patru senzori de temperatură format ca proiecte de rețele de senzori fără fir, care sunt situate în diferite locuri. Dacă temperatura senzorului crește la punctul setat al interfeței grafice, atunci releul este pus să pornească și să oprească încălzitorul (o încărcare a lămpii) pentru a menține temperatura setată. Într-un sistem SCADA, diferite tipuri de senzori poate fi utilizat pentru mai multe sisteme de control
SCADA fără fir bazată pe rețea fără fir
Sistem de monitorizare la distanță bazat pe XBEE
Acesta este un lucru simplu mini proiect pentru elevii ECE care este conceput pentru a proteja transformatorul prin monitorizarea parametrilor unui generator / transformator, cum ar fi curentul, tensiunea și temperatura, prin intermediul dispozitivelor de detectare, cum ar fi un transformator de curent, senzor de temperatură și, respectiv, transformator de potențial și, pentru a le monitoriza dintr-o locație îndepărtată folosind Comunicare wireless Zigbee .
Sistem de monitorizare la distanță bazat pe XBEE
Trei senzori sunt fixați la capătul emițătorului pentru a forma proiecte de rețea de senzori fără fir cu o anumită gamă a fiecărui parametru. Dacă acești parametri depășesc la limitele fixate, atunci transmițătorul trimite un semnal către capătul de recepție de către transmițătorul XBEE. Pentru a comuta o încărcare de avertizare utilizând un releu și avertizează utilizatorul printr-un modul vocal.
Monitorizare de la distanță bazată pe XBEE a 3 parametri privind sănătatea transformatorului / generatorului
Acest sistem este utilizat pentru a obține parametri precum tensiunea, curentul, temperatura unui transformator de distribuție prin dispozitivele de măsurare sau rețeaua de senzori, cum ar fi senzorul de temperatură, transformatoarele de potențial și curent pentru a transfera aceste valori într-o locație la distanță prin Tehnologie wireless Zigbee .
Monitorizarea sănătății transformatorului la distanță bazat pe XBEE
Acesta este un proiect de rețele de senzori fără fir în care rețeaua de senzori este fixată la capătul emițătorului cu o anumită gamă a fiecărui parametru. Dacă acești parametri depășesc limitele fixate, atunci emițătorul trimite un semnal către capătul de recepție folosind transmițătorul XBEE. Pentru a comuta sarcina prin releu și afișează mesajul pe ecranul LCD.
Aplicații medicale bazate pe rețele de senzori fără fir
În prezent, sistemul de îngrijire a sănătății este extrem de complex. Sistemul propus este conceput pentru a oferi soluții finale asistenței medicale folosind rețele de senzori fără fir. Acest sistem propus este utilizat pentru a monitoriza starea de sănătate a pacientului prin utilizarea wireless Tehnologie RF .
Este o metodă foarte plictisitoare. În acest sistem propus, modulul de transmisie citește continuu temperatura corpului pacientului printr-un senzor digital de temperatură, îl afișează pe ecranul LCD și îl trimite microcontrolerului care transmite datele seriale codificate prin aer prin RF (frecvență radio) printr-un modul RF .
Aplicații medicale bazate pe rețele de senzori fără fir
Sistem bazat pe senzori wireless pentru consumul de energie la domiciliu
Un sistem bazat pe rețea cu senzori wireless este utilizat în aparatele electrocasnice cu consum ridicat de energie, cum ar fi produsele albe, dispozitivele audio / video, echipamentele de comunicații, sistemele de aer condiționat, sistemele de încălzire și răcire, ceea ce face din casele noastre una dintre cele mai critice zone pentru impactul consumului de energie în mediul natural. Zigbee automatizarea casei este un mini proiect simplu pentru student ece care poate fi implementat pentru controlul automat al aparatelor de uz casnic
Sistem bazat pe senzori wireless pentru consumul de energie la domiciliu
Aplicație mobilă și bazată pe WSN pentru a crea o monitorizare a terenurilor agricole și protecția plantelor pentru producția durabilă a culturilor și reducerea sărăciei
Rețelele de senzori fără fir (WSN) au apărut din progresele din domeniile tehnologia sistemului micro-electro-mecanic (MEMS) , comunicații fără fir și electronice digitale . Dispozitivele WSN sunt de dimensiuni mici, costuri reduse și necesită o putere redusă pentru a funcționa. Structura de bază a nodurilor senzorului WSN, astfel cum a fost identificată, este prezentată în fig
Rețea de senzori mobili și wireless
Există patru componente principale care alcătuiesc un nod senzor. Părțile sunt în principal o unitate de detectare, o unitate de procesare, o unitate de transmisie și o unitate de putere. În funcție de tipul de aplicație, un nod senzor poate avea părți suplimentare, cum ar fi o situație, un sistem de identificare, mobilizare și un generator de energie.
Unitatea de detectare preia de obicei sarcina de detectare și colectare a datelor senzorului și apoi transmite datele către unitatea de procesare. Unitatea de procesare primește datele detectate și le prelucrează conform Maestrului acestor proiecte. O unitate de transmisie conectează senzorul, nu cu o rețea. Unitatea de alimentare furnizează puterea necesară pentru a rula un nod senzor.
Aplicații militare bazate pe rețele de senzori fără fir
Rețelele de senzori fără fir pot fi utilizate de militari în mai multe scopuri, cum ar fi monitorizarea activității militante în zone îndepărtate și Protejarea forței. Fiind echipate cu senzori corespunzători, aceste rețele pot permite detectarea mișcării inamice, identificarea forței inamice și analiza mișcării și progresului acestora. Acest articol se concentrează pe cerințele militare pentru rețelele flexibile de senzori fără fir.
Aplicații militare bazate pe rețele de senzori fără fir
Pe baza principalelor caracteristici ale rețelelor și a cazurilor de utilizare militară, este oferită o perspectivă asupra cerințelor militare specifice pentru a facilita înțelegerea cititorului despre funcționarea acestor rețele pe termen scurt sau mediu (în următorii trei până la opt ani). Articolul structurează evoluția dispozitivelor de rețea a senzorilor militari prin trei generații de senzori care zboară identic, împreună cu capacitățile lor.
Proiectele de rețea de senzori wireless oferă un profit enorm mai multor întreprinderi comerciale, cum ar fi îmbunătățirea energiei și a proceselor, economii de costuri, materiale și energie, efort de muncă și crește productivitatea. Unele dintre idei de proiecte pentru rețele de senzori fără fir pentru 2015 sunt discutate mai jos.
Monitorizarea bazată pe WSN a temperaturii și umidității solului folosind Arduino
Scopul principal al acestui proiect este de a proiecta un sistem automat de irigare ceea ce face ca o pompă cu motor să pornească și să oprească prin detectarea umezelii solului. Utilizarea corectă a unui sistem de irigații în domeniul agriculturii este foarte importantă. Principalul avantaj al utilizării acestui proiect este că putem reduce implicarea umană
Acest proiect WSN folosește o placă Arduino preprogramată pentru a primi semnalul i / p de schimbare a stării de umiditate a solului printr-un aranjament de detectare. Proiectul utilizează un Placa Arduino care este programat să primească semnalul de intrare al condițiilor de umiditate variate ale solului printr-un aranjament de detectare. Acest proces este realizat prin utilizarea unui amplificator operațional care este folosit ca comparator . Acest comparator funcționează ca o interfață între microcontroler și aranjamentul de detectare.
Când microcontrolerul preia semnalul, atunci produce un semnal o / p pentru a acționa un releu pentru comutatorul de pe pompa de apă. Un Ecran LCD este folosit pentru a afișa starea pompei de apă și a solului, care este interfațată cu microcontrolerul. Aranjamentul de detectare al acestui proiect este proiectat cu două tije rigide metalice și conexiunile acestor două tije sunt date la unitatea de control.
În plus, acest proiect poate fi dezvoltat prin interfața unui Modul GSM . Pentru a putea trimite un SMS persoanei în cauză cu privire la starea pompei de apă și, de asemenea, putem porni / opri pompa de apă prin trimiterea unui SMS.
Sistem automat de irigare bazat pe module WSN și GSM
Principalul concept al acestui sistem de irigare este de a porni / opri o motopompă prin detectarea solului folosind WSN în domeniul agriculturii, starea solului poate fi cunoscută prin trimiterea unui SMS folosind modulul GSM.
În domeniul agriculturii, utilizarea irigațiilor este obligatorie. Prin utilizarea acestei metode putem reduce forța de muncă. Acest proiect este conceput cu un program preprogramat 8051 microcontroler , care primește semnalul de la dispunerea senzorului.
Sistem automat de irigare bazat pe conținutul de umiditate a solului
Această procedură se realizează utilizând un amplificator operațional și acționează ca interfață b / n dispozitivul de detectare și microcontrolerele 8051.
Când microcontrolerul 8051 primește acest semnal, produce o ieșire pentru a acționa un releu pentru acționarea pompei de apă. Folosind un modem GSM, acesta trimite, de asemenea, un SMS persoanei autorizate. Un afișaj LCD este utilizat pentru a afișa starea ON / OFF a pompei de apă și a solului.
Dispozitivul de detectare este proiectat cu două tije metalice rigide, iar conexiunile acestor tije sunt interfațate cu unitatea de comandă. În plus, acest proiect poate fi dezvoltat cu Xbee sau Tehnologie Bluetooth , astfel încât atunci când pompa de apă pornește sau se oprește, datele sunt trimise către un telefon mobil.
Monitorizarea bazată pe WSN a semaforului
În zonele urbane, traficul de vehicule crește de la o zi la alta, astfel încât va provoca mai mult congestionare a traficului și consecințe asupra sănătății umane, mediului și economiei. Metodele tradiționale care sunt utilizate pentru a reduce traficul sunt ineficiente în ceea ce privește costul, performanța, suportul și întreținerea datorită traficului crescut.
Pentru a depăși această problemă, o rețea WSN (Wireless Sensor Network) este o tehnologie emergentă care include un potențial eficient. Această tehnologie are o valoare adăugată imensă pentru ITS (sisteme inteligente de transport).
Sistem de identificare a accidentelor care utilizează WSN
Acest proiect este folosit pentru a implementa un sistem de detectare a unui accident de vehicul pentru a salva viața umană. În prezent, este esențial să reducem accidentele de vehicule prin trimiterea eficientă a notificărilor către autorități. Acest proiect este utilizat pentru a implementa un sistem RTTADS (Real-Time Traffic Accident Detection System) folosind tehnologiile RFID și WSN.
În acest proiect, senzorii sunt aranjați astfel încât să detecteze locul accidentului unui vehicul împreună cu viteza vehiculului înainte de accident și nr. a pasagerului din vehicul. Odată ce senzorii detectează locația vehiculului, acesta trimite un semnal către o stație de monitorizare, astfel încât să detecteze locația vehiculului și să trimită o alertă persoanei în cauză.
Monitorizarea zonei bazată pe WSN
Monitorizarea zonei este una dintre aplicațiile rețelelor de senzori fără fir. În monitorizarea zonei, este amenajat un WSN acolo unde este necesară monitorizarea. În aplicațiile militare, senzorii sunt utilizați în principal pentru detectarea întreruperii inamicului.
Odată ce senzorii detectează căldura sau presiunea, atunci datele sunt transmise către una dintre stațiile de bază, astfel încât să poată fi luată măsurile corespunzătoare. La fel, WSN-urile folosesc diverși senzori pentru a observa existența vehiculelor care variază de la motocicletă la mașini.
Monitorizarea bazată pe WSN a poluării aerului
WSN-urile joacă un rol cheie în monitorizarea gazelor periculoase din aer. Deci, acestea sunt utilizate în diferite orașe, cum ar fi Londra, Stockholm și Brisbane. În comparație cu legăturile prin cablu, aceste rețele pot beneficia de legăturile fără fir, cum ar fi ad-hoc, pentru a le face mai portabile pentru a testa citirile în diferite zone.
Sistem de monitorizare bazat pe WSN și Zigbee pentru corpul pacientului
Acest proiect este utilizat pentru a implementa un sistem WSN (rețea de senzori fără fir) care este utilizat pentru monitorizarea pacientului de la distanță folosind rețeaua Zigbee. Există diferiți parametri de sănătate care sunt monitorizați, cum ar fi ECG, temperatura corpului, bătăile inimii folosind senzori diferiți.
Datele colectate de la senzori pot fi transmise medicului sau stației centrale de monitorizare prin rețeaua Zigbee. Toți acești parametri pot fi afișați grafic pe computer la capătul de recepție prin LabVIEW GUI.
Controler inteligent bazat pe WSN pentru sonde de ulei
Acest proiect este utilizat pentru a proiecta un sistem de monitorizare a sănătății pentru o fântână de petrol. În acest proiect, WSN este utilizat pentru a monitoriza și supraveghea diferite controlere individuale care sunt plasate în puțurile de petrol. Fiecare controler Zigbee prin senzori de temperatură, nivel și gaz poate fi monitorizat de la distanță din poziția centrală prin rețeaua Zigbee.
Zigbee & WSN Detection of Forest Forest
Acest proiect este proiectat cu un controler bazat pe energie solară pentru detectarea incendiului forestier de la distanță. Amenajarea controlerului pe bază de energie solară se poate face în pădure cu ajutorul unei rețele Zigbee. Acest controler include diferiți senzori cu transmițător Zigbee, cum ar fi temperatura, fumul, ploaia și presiunea. Acești parametri pot fi monitorizați de la distanță în locația centrală.
Monitorizare structurală bazată pe WSN
Rețelele de senzori fără fir sunt folosite pentru a verifica mișcarea în clădiri și structuri de transport, cum ar fi poduri, tuneluri, terasamente, zboruri, etc. Acest sistem va permite inginerului să monitorizeze structurile fără a fi nevoie de vizite la fața locului. Datele pot fi colectate de obicei săptămânal sau lunar, vizitând site-urile. Pentru a depăși acest lucru, este implementat un sistem de monitorizare structurală bazat pe WSN.
Monitorizarea sănătății mașinii folosind WSN
WSN-urile au fost implementate pentru CBM de utilaje. Aici CBM înseamnă întreținere bazată pe condiții. Acest sistem oferă economii semnificative de costuri și permite funcționalități inovatoare. În comparație cu sistemele fără fir, cablurile folosesc suficienți senzori pentru instalare, deoarece senzorii sunt frecvent limitați prin costul cablării. Regiunile inaccesibile anterior, cum ar fi zonele periculoase altfel controlate, mijloacele mobile și utilajele rotative, pot fi acum accesate prin intermediul senzorilor fără fir.
WSN în agricultură
Rețelele de senzori fără fir sunt aplicabile în domeniul agricol pentru a reduce întreținerea cablurilor într-o atmosferă dificilă. Sistemele de apă pentru alimentarea gravitației pot fi verificate prin intermediul transmițătoarelor de presiune, astfel încât nivelurile rezervorului de apă să poată fi verificate și pompele de apă pot fi controlate cu ajutorul dispozitivelor fără fir. Utilizarea apei poate fi măsurată și transmisă înapoi fără fir la un centru de control central pentru facturare. Automatizarea irigării permite utilizarea unei ape mai eficiente și scade deșeurile.
Astfel, totul este vorba rețea de senzori fără fir proiecte. Acestea sunt principalele proiecte inovatoare de rețele de senzori fără fir și proiecte de ultim an pentru ECE elevi din diferite domenii de aplicare. Sperăm că ați înțeles mai bine aceste proiecte. În plus, orice îndoieli cu privire la aplicațiile de rețele de senzori fără fir, vă rugăm să ne dați feedback comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru tine, ce este Zigbee?
