Monitoring zanieczyszczeń powietrza na terenach miejskich z wykorzystaniem bezprzewodowych sieci sensorycznych - stan wiedzy

• Autorzy: Czapski P. P.

Warianty tytułu

Air pollution monitoring in urban areas using wireless sensor networks - state of the art

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Postęp technologiczny jaki dokonał się ostatnio w obszarze sieci sensorycznych umożliwia wytwarzanie węzłów o wymiarach rzędu centymetrów w cenie poniżej kilku USD za sztukę. Niska cena i małe rozmiary w połączeniu z nowoczesnymi technikami bezprzewodowymi i przetwarzania danych (procesory, algorytmy, etc.) pozwalają na objęcie przez węzły sensoryczne jeszcze większego terenu badań w porównaniu z rozwiązaniami przewodowymi. Kolejnym krokiem było zmotoryzowanie bezprzewodowych sieci sensorycznych poprzez montaż węzłów na poruszających się pojazdach, co pozwoliło na jeszcze większą rozdzielczość obrazowania przy praktycznie takich samych nakładach finansowych. Jednym z zastosowań mobilnych bezprzewodowych sieci sensorycznych jest monitoring zanieczyszczeń powietrza. Technika ta jest jeszcze w początkowym rozwoju i stwarza wiele problemów technicznych, jednak zdobywa coraz większą popularność zarówno w branży akademickiej, jak i komercyjnej. W artykule tym przedstawiono przegląd najnowszych rozwiązań w zakresie monitoringu zanieczyszczeń powietrza wykorzystujących mobilne bezprzewodowe sieci sensoryczne, a także wskazano możliwe drogi rozwoju tych sieci.

EN

Technological progress in the area of sensor networks allows manufacturing centimetre-scale sensor nodes that may cost less than a few USD per piece. Low price and small size, combined with modern wireless and data processing techniques (processors, algorithms, etc.) enables to monitor much larger area compared to wired solutions. The next natural step of sensor network development was to enable mobile monitoring by mounting sensor nodes on moving vehicles, i.e. allowing for much better sensor data resolution at virtually the same cost One of the application of mobile le sensor networks is air pollution monitoring. This technique is still in its infancy and poses many technical problems, however, growing popularity is found both in the academics and commercial area. This article provides an overview of recent developments in the field of air pollution monitoring using mobile wireless sensor networks, and indicates possible ways of development of these networks.

Słowa kluczowe

PL

monitoring zanieczyszczeń powietrza; tereny miejskie; bezprzewodowe sieci sensoryczne

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 12 (221)
• Strony: 47--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., schem.

Twórcy

autor

Czapski P. P.

• Instytut Lotnictwa, Warszawa

Bibliografia

• [1] Dz. U. z 2010 r. nr 239, Ustawa z dnia 25 listopada 2010 r. o zmianie ustawy o Inspekcji Ochrony Środowiska oraz ustawy o działach administracji rządowej.
• [2] http://www.itspolska.pl ?page=11, ITS Polska - Inteligentne Systemy Transportowe, „Czym jest ITS ?”, 2011.
• [3] http://sojp.wios.warszawa.pl/index.php?page=opis-systemu, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Warszawie, „Opis systemu”, 2011.
• [4] B. Hull, V. Bychkovsky, Y. Zhang, K. Chen, M. Goraczko, et al., „CarTel: A Distributed Mobile Sensor Computing System”, in Proceedings of the 4th ACM Conference on Embedded Neted Sensor Systems (SenSys 2006), 2006, pp. 125-138.
• [5] Gil-Castiñeira, F. J. González-Castaño, R. J. Duro, and F. Lopez-Pena, „Urban Pollution Monitoring through Opportunistic Mobile Sensor Networks Based on Public Transport”, in Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Computational Intelligence for Measurement Systems and Applications (CIMSA 2008), 2008, pp. 70-74.
• [6] K. D. Zoysa and C. Keppitiyagama, „Poster Abstract: Busnet - A Sensor Network Built Over a Public Transport System”, in Proceedings of the 4th European Conference on Wireless Sensor Networks (EWSN 2007), pp. 9-10, 2007.
• [7] G. Varela, A. Paz-Lopez, R. J. Duro, E Lopez-Pea, and E J. Gonzalez-Castao, „An integrated system for urban pollution monitoring through a public transportation based opportunistic mobile sensor network”, in Proceedings of the IEEE International Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2009), 2009, pp. 148-153.
• [8] W. Hedgecock, P. Völgyesi, A. Ledeczi, X. Koutsoukos, A. Aldroubi, et al., „Mobile air pollution monitoring network”, in Proceedings of the 2010 ACM Symposium on Applied Computing (SAC’10), 2010, pp. 795-796.
• [9] N. Maisonneuve, M. Stevens, M. E. Niessen, P. Hanappe, and L. Steels, „Citizen noise pollution monitoring”, in Proceedings of the 10th Annual International Conference on Digital Government Research: Social Networks: Making Connections between Citizens, Data and Government (dg.o’09), 2009, pp. 96-103.
• [10] „Environmental Monitoring with Mobile Phones”, Wireless Technology for Social Change Trends in Mobile Use by NGOs Environment), vol. 2005, pp. 52-54, 2006.
• [11] F. Chiti and R. Fantacci, „Urban Microclimate and Traffic Monitoring with Mobile Wireless Sensor Networks”; in Wireless Sensor Networks: Application-Centric Design, G. V. Merrett and Y. Kheng, Eds. InTech, 2010, pp. 1-14.
• [12] K. Aberer, S. Sathe, D. Chakraborty, A. Martinoli, G. Barrenetxea, et al., „OpenSense: open community driven sensing of environment”, in Proceedings of the ACM SIGSPATIAL International Workshop on GeoStreaming (IWGS’10), 2010, pp. 39-42.
• [13] F. Lopez-Peña, G. Varela, A. Paz-Lopez, R. J. Duro, and F. J. González-Castaño, „Public Transportation Based Dynamic Urban Pollution Monitoring System”, Sensors and Transducers Journal, vol. 8, pp. 13-25, Feb. 2010.
• [14] http://bioinf.ncl.ac.uk/message/, MESSAGE - Mobile Environmental Sensing System Across Grid Environments, „MESSAGE Project filer”, 2011.
• [15] P. M. Aoki, R. J. Honicky, A. Mainwaring, C. Myers, E. Paulos, et al. „A vehicle for researc using street sweepers to explore the landscape of environmental community action”, Proceedings of the 27th international conference on Human factors in computing systems (CHI’09), 2009, pp. 375-384.
• [16] K. Romer, F. Mattern, „The design space of wireless sensor networks”; IEEE Wireless Communications, vol. 11, no. 6, pp. 54-61, Dec. 2004.
• [17] K. D. Zoysa, C. Keppitiyagama, G. P. Seneviratne, and W. W. A. T. Shihan, „A public transport system based sensor network for road surface condition monitoring”, in Proceedings of the 2007 workshop on Networked systems for developing regions (NSDR’07), 2007, pp. 1-6.
• [18] J. Eriksson, L. Girod, B. Hull, R. Newton, S. Madden, et al., „The Pothole Patrol: Using a Mobile Sensor Network for Road Surface Monitoring”, in Proceeding of the 6th international conference on Mobile systems, applications, and services (MobiSys’08), 2008, pp. 29-39.
• [19] P. Völgyesi, A. Nádas, X. Koutsoukos, and Á. Léedeczi, „Air Quality Monitoring with SensorMap”, in Proceedings of the 2008 International Conference on Information Processing In Sensor Networks (IPSN 2008), 2008, pp. 529-530.
• [20] P. Rudman, S. North, and M. Chalmers, „Mobile Pollution Mapping in the City”, in Proceedings of the UK-UbiNet workshop on eScience and ubicomp, p. 5, 2005.
• [21] S. Santini, B. Ostermaier, and B. Adelmann, „On the use of sensor nodes and mobile phones for the assessment of noise pollution levels in urban environments”, in Proceedings of the 6th international conference on Networked sensing systems (INSS’09), 2009, pp. 31-38.
• [22] http://en.wikipedia.org/wiki/PC/104, „PC/104”.
• [23] http://soekris.eu/shop/net4801_en/, „NET4801”.
• [24] http://bioinf.ncl.ac.uk/message/, MESSAGE - Mobile Environmental Sensing System Across Grid Environments, „e-Science Architecture and Computing Infrastructure”, 2011.
• [25] http://bioinf.ncl.ac.uk/message/, MESSAGE - Mobile Environmental Sensing System Across Grid Environments, „Distributed Clustering for Air Pollution Pattern Recognition”, 2011.
• [26] http://www.xbow.com/, „Crossbow Technology”, 2011.
• [27] http://www.libelium.com, „Libelium”, 2011.
• [28] http://en.wikipedia.org/wiki/Dijkstra%27s_algorithm, „Dijkstrais algorithm”, 2011.
• [29] Kohli, B. Kaur, and S. Bindra, „A comparative study of Routing Protocols in VANET”, RIMTInstitute of Engineering and Technology, 2010, p. 4.
• [30] Y. -W. Lin, Y. -S. Chen, and S. -L. Lee, „Routing Protocols in Vehicular Ad Hoc Networks: A Survey and Future Perspectives”, Journal Of Information Science And Engineering, vol. 26, pp. 913-932, 2010.
• [31] K. C. Lee, U. Lee, and M. Gerla, „Survey of Routing Protocols in Vehicular Ad Hoc Networks”, in Advances in Vehicular Ad-Hoc Networks: Developments and Challenges, M. Watfa, Ed. New York, NY, USA: Hershey, pp. 149-170, 2010.
• [32] M. Zhang and R. S. Wolff, „Routing Protocols for Vehicular Ad Hoc Networks in Rural Areas”, IEEE Communications Magazine, vol. 46, no. 11, pp. 126-131, Nov. 2008.
• [33] F. Li and Y. Wang, „Routing in Vehicular Ad Hoc Networks: A Survey”, IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 2, no. 2, pp. 12-22, Feb. 2008.