Clever Geek Handbook

無線センサーネットワーク

友達がこの記事を公開するように頼みました。 彼はHabréのアカウントを持っていませんが、招待状を受け取りたいと思っています。 著者は招待を受けました-axel2001彼へのすべてのプラス。

招待してくれてありがとう-tar



私の記事をワイヤレスセンサーネットワークテクノロジーに捧げたいと思います。ワイヤレスセンサーネットワークテクノロジーは、どうやらhabrコミュニティの注目を奪われているようです。 この主な理由は、テクノロジーがまだ大衆化されておらず、ほとんどの場合、学界にとってより興味深いことです。 しかし、近い将来、このようなネットワークの技術に基づいて、何らかの形で多くの製品が見られると思います。 私は数年前からセンサーネットワークの研究に従事しており、このトピックに関する論文と、ロシアおよび外国のジャーナルの多くの記事を執筆しました。 また、ニジニノヴゴロド州立大学で教えたワイヤレスセンサーネットワークに関するコースも開発しました（コースへのリンクは提供していません。興味があれば、個人的にリンクを提供できます）。 この分野での経験があり、評判の良いコミュニティと共有したいと思います。興味を持っていただければ幸いです。





一般的な情報





ワイヤレスセンサーネットワークは最近大きく開発されました。 このようなネットワークは、低電力トランシーバー、マイクロプロセッサー、センサーを備えた多くの小型ノードで構成されており、グローバルなコンピューターネットワークと物理世界を接続できます。 ワイヤレスセンサーネットワークの概念は、多くの科学者、研究機関、および商業組織の注目を集めており、このトピックに関する大規模な科学研究の流れを提供しています。 このようなシステムの研究に対する大きな関心は、センサーネットワークを使用する幅広い可能性によるものです。 特に、無線センサーネットワークを使用して、航空宇宙システムおよびビルディングオートメーションの機器障害を予測できます。 このようなネットワークは、自己組織化、自律性、高い耐障害性を備えているため、セキュリティシステムや軍事用アプリケーションで積極的に使用されています。 健康監視のための医療におけるワイヤレスセンサーネットワークの使用の成功は、センサーノードの集積回路と互換性のある生物学的センサーの開発に関連しています。 しかし、最も広く普及しているワイヤレスセンサーネットワークは、環境監視や生物の分野で受け入れられています。



鉄





センサーネットワークには明確な標準化がないため、いくつかの異なるプラットフォームがあります。 すべてのプラットフォームは、センサーネットワークの基本的な基本要件（低電力消費、長い動作時間、低電力トランシーバー、センサーの存在）を満たしています。 主なプラットフォームには、MicaZ、TelosB、Intel Mote 2が含まれます。



ミカズ



TelosB





Intel Mote 2



各プラットフォームは独自の方法で興味深いものであり、独自の特性を持っています。 個人的には、TelosBおよびIntel Mote 2プラットフォームの経験があり、また、独自のプラットフォームは研究室で開発されましたが、商用であり、詳細について話すことはできません。



最も一般的な3年前は、CC2420チップセットを低電力トランシーバーとして使用していました。



ソフトウェアおよびデータ転送



センサーネットワークの主なデータ伝送標準はIEE802.15.4です。これは、低電力トランシーバーを備えたワイヤレスネットワーク用に特別に開発されました。



センサーネットワークにはソフトウェア標準はありません。 データを処理および送信するための数百の異なるプロトコル、およびノー​​ド管理システムがあります。 最も一般的なオペレーティングシステムは、オープンソースシステムであるTinyOsです（スタンフォード大学にいたため、私は個人的に開発者の1人に会いました）。 多くの開発者（特に商用システム）は、多くの場合Javaで制御システムを作成します。



TinyOsオペレーティングシステムを実行するタッチノード管理プログラムは、nesCで記述されています。



機器のコストが高く、センサーネットワークのセットアップが複雑であるため、TinyOを実行するノードの動作をシミュレートするために特別に設計されたさまざまなモデリングシステム、特にTOSSIMシステムが広く使用されていることに注意してください。



おわりに



ロシアでは、センサーネットワークがますます一般的になりつつあります。 私が2003年にそれらに対処し始めたとき、この技術に精通しているロシアの人々の数は指で数えることができました。 ロシアを含め、有名なLuxsoft Labsがこれに従事していました。



私は6年前からセンサーネットワークに取り組んできましたが、これらの技術について多くを話すことができます。 Habrasocietyに興味があり、機会があれば、このトピックに関する一連の記事を書いていただければ幸いです。 TmoteSkyプラットフォームでの実際の作業、nesCでのTinyOsシステムのプログラミング機能、研究室で得られた研究の元の結果、スタンフォード大学での1.5か月の作業の印象、タッチネットワークのプロジェクトなどに触れることができます。



ご清聴ありがとうございました。ご質問にお答えさせていただきます。


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