Bezprzewodowe sieci sensoryczne - charakterystyka, zastosowania, interfejsy radiowe

• Autorzy: Staniec, K. , Więckowski, T.

Warianty tytułu

EN

Wireless sensor networks - characteristics, applications, radio interfaces

• Konferencja: Krajowa Konferencja Radiokomunikacji Radiofonii i Telewizji (09-11.04.2008 ; Wrocław, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono analizę potrzeb (takich jak monitorowanie środowiska, transport dóbr, śledzenie obiektów, detekcja ruchu, promieniowania, hałasu itp.), które w połączeniu z technicznymi możliwościami obecnych systemów komunikacji bezprzewodowej, doprowadziły do wykształtowania się relatywnie młodej jeszcze koncepcji - bezprzewodowych sieci sensorycznych. Omówiono aspekty-wyzwania pełniące podstawową rolę w tego typu sieciach, a które wciąż są obiektem badań i ulepszeń; wśród nich energooszczędność, skalowalność, wydajne trasowanie, lokalne przetwarzanie danych itp. Przedstawiono także procesy standaryzacyjne dla sieci sensorycznych w ramach IEEE oraz pojęciu Machine-To-Machine, które jest nieodłącznie związane z sieciami czujnikowymi, oraz nielicencjonowane pasma radiowe, a także popularne techniki bezprzewodowe - ich zalety i wady w odniesieniu do zastosowań w sieciach sensorycznych. Całość zamyka prezentacja projektu zainicjowanego w Politechnice Wrocławskiej, dotyczącego projektowania i budowy rozległej heterogenicznej sieci czujników różnego typu na dużym obszarze.

EN

The paper starts with a general analysis of the needs (such as the environment monitoring, transportation of goods, objects tracking, motion detection, radiation, noise etc.), which - combined with technical capabilities of modern wireless communication systems - have led to the development of a still relatively young concept - the wireless sensor networks. Next, some of the aspects that play key roles in this type of networks, have been described; among these were the energy-awareness, scalability, efficient routing, local data processing etc. Attention has also been paid to standardization processes for the sensor networks within the IEEE and the Machine-To-Machine notion that is inextricably bound with these networks. The following chapter contains a short introduction to unlicensed radio bands and some popular wireless techniques - the virtues and vices thereof, regarding their use in sensor networks, are described. The paper is concluded with a presentation of a research project initiated by Wroclaw University of Technology, that aims at designing and constructing a wide-area heterogenic sensor network.

Słowa kluczowe

PL

sieci bezprzewodowe; sensor; czujnik; Bluetooth

EN

Bluetooth; wireless networks; sensor; WLAN; ZigBee

• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 81, nr 4
• Strony: 119-126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., schem.

Twórcy

autor

Staniec, K.

autor

Więckowski, T.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki,

Bibliografia

• [1] 21 ideas for the 21st centuiy, Business Week, 30. August 1999
• [2] Chong C. -Y, Kumar S. P, Sensor Networks: Evolution, opportunities. and challenges, Proceedings of the IEEE, vol. 91, no. 8, Aug. 2003
• [3] Pottie G. J., Kaiser W. J.: Wireless irrtegrated network sensors, Communications of the ACM, vol. 43, no. 5, May 2000
• [4] Cook D. J., Das S. K.: Smart erwironments: technologies, protocols, andapplications, rozdz. Wireless sensor networks (Lewis F L), John Wiley, New York, 2004
• [5] Eicke J.: Groundsensornodes, The Intelligence, Surveillance and Re-connaissance Journal, is. 5, 2002
• [6] Stapleton-Gray R.: Scattershotapproach, The Intelligence, Surveillance and Reconnaissance Journal, Sept. 2007
• [7] Stapleton-Gray R.: A network that organizes itself. Swarms of battle-field sensors will hook each other up, Defense News, Technology-Watch, Oct. 23., 2006
• [8] Kann J. M., Katz R. H, Pister K. S. J.: Nextcentury challenges: mobile networking for „Smart Dust", Department of Electrical and Computer Sciences, University of California, Berkeley
• [9] Schechter E.: Sensing Trouble. Novel approaches to dełecting explosives at standoff ranges, Defense News, TechnologyWatch, June 18, 2007
• [10] Osborn K.: Sensorfinds, IDssources of fire, Defense News, TechnologyWatch, Feb. 12, 2007
• [11] Kutytowski M. et al., Algorithmic challenges for sensor networks, ALGOSENSORS'2007, LCNS 4837, pp. 1 5, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008
• [12] Raghunathan V, SchurgersC, ParkS., Srivastava B. M.: Energyaware wireless microsensor networks, IEEE Signal Processing Magazine, March 2002
• [13] Hill J.: Szewczyk R. et al., System architecture directions fornetworkedsensors, ACM SIGPLAN Notices, vol. 35, issue 11, ACM New York, Nov. 2000
• [14] RF Monolithic, http: // www. rfm. com/products/data/tr1000. pdf
• [15] Culler D. E. et al., A network-centric approach to embedded software for TinyDevices, Proc. First International Workshop on Embedded Software, Springer-Verlag, 2001
• [16] Tsiatsis V, Zimbeck S., Srivastava M.: Architectural strategies for energy efficientpacketforwardingin wireless sensor networks, Proc. Intern. Symposium on Low Power Electronics and Design ISLPED, 2001
• [17] Estrin D. et al., Instrumenting the world with wireless sensor networks, Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing ICASSP vol. 4, 2001
• [18] Ye W.,: Heidemann J., Estrin D., An energy-efficient MACprotocol for wireless sensor networks, Proc. IEEE Infocom, June 2002
• [19] Yu U., Prasanna V. K., Krishnamachari B.: Informationprocessingand routing in wireless sensor networks, World Scientific Publishing Co, Re. Ltd, Singapore, 2006
• [20] Karl H., Wllig A.: Protocols andarchitectures for wireless sensor networks, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, July 2006
• [21] Sohraby K., Minoli D., Znati T, Wireless sensor networks. Technology, protocols and applications, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, 2007
• [22] Woo A., Culler D.:, A transmission control scheme for media access in sensor networks, Proc. 7th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom) 2001, Rome, Italy, July 2001
• [23] Johnson R., Lee K., Wiczer J., Woods S.: A standard Smart Transducer Interface - IEEE 1451, Sensors Expo, Philadelphia, Oct. 2, 2001
• [24] Technologie M2M, Elektronika Praktyczna plus - wydanie specjalne poświęcone zagadnieniom M2M, 1/2007
• [25] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 24 października 2005 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczo-odbiorczych, które mogą być używane bez pozwolenia radiowego, Dziennik Ustaw nr 230 pozycja 1955 z 24. listopada 2005
• [26] Waharte S., Xiao J., BoutabaR.: Cverlay wireless sensor networks for application adaptive scheduling in WLAN, Lecture Notes in Computer Science, Springer Berlin / Heidelberg, vol. 3079/2004, Sept. 2004
• [27] Bluetooth Specification version 2.0+EDR, vol. 0, 4. November 2004
• [28] Bhagwat P, Segall A.: A routing vector method (RVM) for routing in Bluetooth scatternets. IEEE International Workshop on Mobile Multimedia Communications, 1999
• [29] Beutel J.: Fast-prototyping using the BTnode platform, Proceedings of the Conference on Design. Automation and Test in Europę, Munich, Germany, 2006
• [30] IEEE Std 802.15.4"-2006. Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer {PhfY} Specifications for Low-Rate Wireless Persona! Area Networks (LR-WPANs). 8th Sept. 2006
• [31] Callaway E.. Low power consumption features of the IEEE 802.1'5.4/ZigBee LR-WPAN standard. Flonda Communication Research Lab, Motorola Labs, Nov. 2003
• [32] Das R., Harrop P: RFIDForecasts, Players & Opportunities 2008-2018, IDTechEx, Feb. 2007
• [33] Oficjalna strona WWW projektu: http: //www. nauka. pwr. wroc. pl/dn/inne. php
• [34] Peters B.: Sensing without wires. Wireless sensing solves many problems, but introduces a fewof its own, Machinę Design, Jan. 2005