WSN（ワイヤレスセンサーネットワーク）は、空間的に分散されたセンサーであり、物理的条件だけでなく、音、温度、ネットワークを介して主要な場所に情報を渡すための圧力などの環境条件を監視するために使用されます。現在のネットワークは双方向であり、センサー活動の制御も可能にします。これらのn / wの開発は、軍事用途に触発されています。ザ・ ワイヤレスセンサーネットワークのアプリケーション 主に、機械のヘルスモニタリング、制御、産業プロセスおよびワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトのモニタリングなど、消費者および産業に関与します。 WSNは数百、数千のノードで構成されており、各ノードは単一または複数のセンサーに接続されています。各ノードには、アンテナ付きの無線トランシーバー、 電子回路 、マイクロコントローラー、およびエネルギー源。この記事では、工学部の学生向けのワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトについて説明します。
工学部の学生のためのワイヤレスセンサーネットワークプロジェクト
プロジェクトの作業は、工学部の学生が重要なことを学び、実践的な知識を向上させるためのいくつかの機会を提供します。本格的なエンジニアを目指す人は、主題の知識とともに追加の知識が必要です。
したがって、工学部の学生は、次のようなプロジェクト作業による実用的な学習アプローチを通じて、より実践的な知識を取得する必要があります。 エレクトロニクスプロジェクト 。したがって、この記事では、いくつかの新しいワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトについて説明します。 工学部最終学年の学生のためのコミュニケーションプロジェクト 2014- 2015年。
ワイヤレスセンサーネットワークプロジェクト
ワイヤレスセンサーネットワーク プロジェクトには、ワイヤレスSCADA、Zigbeeホームオートメーション、変圧器などのワイヤレスセンサーネットワークアプリケーションが含まれます ヘルスモニタリングシステム 、 等々。
ワイヤレスネットワークベースのワイヤレスSCADA
業界で進行中の複数の連続プロセスを手動で制御することはできません。提案されたシステムは、監督によってリモートで大規模産業の複数のプロセスを達成および制御するように設計されています。 SCADAは、の優れたテクノロジーの1つです。 基本的なエレクトロニクスプロジェクト これは、人の干渉なしに遠隔地を監視するために使用されます。
このプロジェクトでは、4つを使用します 温度センサー さまざまな場所にあるワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトとして形成されました。 GUIの設定点でセンサー温度が上昇すると、リレーでヒーター（ランプ負荷）のON / OFFを切り替え、設定温度を維持します。 SCADAシステムでは、 さまざまな種類のセンサー 複数の制御システムに使用できます
ワイヤレスネットワークベースのワイヤレスSCADA
XBEEベースのリモートモニタリングシステム
これは簡単です ECE学生のためのミニプロジェクト これは、変流器、温度センサー、計器用変成器などの検知デバイスを介して、電流、電圧、温度などの発電機/変圧器のパラメーターをそれぞれ監視することによって変圧器を保護し、離れた場所からそれらを監視するように設計されていますを使用して Zigbeeワイヤレス通信 。
XBEEベースのリモートモニタリングシステム
3つのセンサーが送信機側に固定され、各パラメーターの特定の範囲でワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトを形成します。これらのパラメータが固定制限を超えると、送信機はXBEEトランシーバーによって受信側に信号を送信します。リレーを使用して警告負荷を切り替え、音声モジュールを介してユーザーに警告します。
変圧器/発電機の状態に関する3つのパラメーターのXBEEベースのリモート監視
このシステムは、電圧、電流、配電用変圧器の温度などのパラメータを測定デバイスまたは温度センサーなどのセンサーネットワークを介して取得するために使用され、電位および変流器を介してこれらの値を遠隔地に転送します。 Zigbeeワイヤレステクノロジー 。
XBEEベースのリモートトランスフォーマーヘルスモニタリング
これは、センサーネットワークが各パラメーターの特定の範囲で送信機側に固定されているワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトです。これらのパラメータが固定制限を超える場合、送信機はXBEEトランシーバーを使用して受信側に信号を送信します。リレーで負荷を切り替え、LCDにメッセージを表示します。
ワイヤレスセンサーネットワークに基づく医療アプリケーション
今日、医療制度は非常に複雑です。提案されたシステムは、ワイヤレスセンサーネットワークを使用してヘルスケアに究極のソリューションを提供するように設計されています。この提案されたシステムは、ワイヤレスを使用して患者の健康状態を監視するために使用されます RF技術 。
これは非常に面倒な方法です。この提案されたシステムでは、送信モジュールはデジタル温度センサーを介して患者の体温を継続的に読み取り、LCD画面に表示し、マイクロコントローラーに送信します。マイクロコントローラーは、RFモジュールを介してRF（無線周波数）によってエンコードされたシリアルデータを無線で送信します。 。
ワイヤレスセンサーネットワークに基づく医療アプリケーション
家庭のエネルギー消費のためのワイヤレスセンサーベースのシステム
ワイヤレスセンサーネットワークベースのシステムは、ホワイトグッズ、オーディオ/ビデオデバイス、通信機器、空調システム、冷暖房システムなど、エネルギーを必要とする高エネルギー家電製品で使用されており、私たちの家を最も重要な分野の1つにしています。自然環境におけるエネルギー消費の影響について。 Zigbee ホームオートメーション は シンプルなミニプロジェクト 家電の自動制御のために実装できるece学生のために
家庭のエネルギー消費のためのワイヤレスセンサーベースのシステム
持続可能な作物生産と貧困削減のための農地モニタリングと植物保護を作成するためのモバイルおよびWSNベースのアプリケーション
ワイヤレスセンサーネットワーク（WSN）は、次の分野の進歩から生まれました。 微小電気機械システム（MEMS）技術 、無線通信、および デジタルエレクトロニクス 。 WSNデバイスは、サイズが小さく、コストが低く、動作するために必要な電力が少なくて済みます。識別されたWSNセンサーノードの基本構造を図1に示します。
モバイルおよびワイヤレスセンサーネットワーク
センサーノードを構成する4つの主要コンポーネントがあります。部品は主にセンシングユニット、プロセッシングユニット、トランスミッションユニット、パワーユニットです。アプリケーションのタイプに応じて、センサーノードには、状況、検索システム、動員、発電機などの追加のパーツが含まれる場合があります。
センシングユニットは通常、センサーデータのセンシングと収集の負担を負い、データを処理ユニットに渡します。処理ユニットは、検知されたデータを受け取り、これらのプロジェクトのマスターに従ってそれを処理します。伝送ユニットは、ネットワークではなくセンサーを接続します。電源ユニットは、センサーノードの実行に必要な電力を供給します。
ワイヤレスセンサーネットワークに基づく軍事用途
ワイヤレスセンサーネットワークは、遠隔地での過激派活動の監視や部隊の保護など、さまざまな目的で軍隊が使用できます。これらのネットワークには適切なセンサーが装備されているため、敵の動きの検出、敵の力の識別、および敵の動きと進行状況の分析が可能になります。この記事の焦点は、柔軟なワイヤレスセンサーネットワークの軍事要件にあります。
ワイヤレスセンサーネットワークに基づく軍事用途
主なネットワーク特性と軍事ユースケースに基づいて、特定の軍事要件への洞察が提供され、読者がこれらのネットワークの運用を短中期（今後3〜8年以内）に理解しやすくします。この記事では、3世代のセンサーを同じように飛行させることで、軍用センサーネットワーキングデバイスの進化とその機能を説明しています。
ワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトは、エネルギーとプロセスの改善、コスト、材料とエネルギーの節約、労力の節約、生産性の向上など、いくつかの営利企業に莫大な利益をもたらします。いくつかの ワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトの2015年のアイデア 以下で説明します。
Arduinoを使用した土壌の温度と湿度のWSNベースのモニタリング
このプロジェクトの主な目的は、 自動灌漑システム 土壌の水分を感知してモーターポンプのON / OFFを行います。農業の分野で灌漑システムを適切に使用することは非常に重要です。このプロジェクトを使用する主な利点は、人間の関与を減らすことができることです
このWSNプロジェクトは、事前にプログラムされたArduinoボードを使用して、センシング装置を介して土壌の水分状態を変化させるi / p信号を受信します。プロジェクトは Arduinoボード これは、検知装置を介して土壌のさまざまな水分条件の入力信号を受信するようにプログラムされています。このプロセスは、 オペアンプ これは コンパレータとして使用 。このコンパレータは、マイクロコントローラとセンシング装置の間のインターフェイスとして機能します。
マイクロコントローラが信号を受信すると、o / p信号を生成して、ウォーターポンプのスイッチのリレーを駆動します。アン LCDディスプレイ マイクロコントローラーに接続されているウォーターポンプと土壌の状態を表示するために使用されます。このプロジェクトのセンシング配置は、2つの金属製の硬いロッドで設計され、これら2つのロッドの接続はコントロールユニットに与えられます。
さらに、このプロジェクトは、 GSMモジュール 。ウォーターポンプの状態を関係者にSMSで送信したり、SMSでウォーターポンプのON / OFFを切り替えたりすることができます。
WSNおよびGSMモジュールベースの自動灌漑システム
この灌漑システムの主なコンセプトは、農業分野でWSNを使用して土壌を感知することにより、モーターポンプのオン/オフを切り替えることです。土壌の状態は、GSMモジュールを使用してSMSを送信することで知ることができます。
農業分野では、灌漑の使用が義務付けられています。この方法を使用することにより、人員を削減することができます。このプロジェクトは、事前にプログラムされた状態で設計されています 8051マイクロコントローラー 、センサー装置からの信号を受信します。
土壌水分量に基づく自動灌漑システム
この手順は、オペアンプを使用して実現され、センシングデバイスと8051マイクロコントローラーのインターフェイスとして機能します。
8051マイクロコントローラがこの信号を受信すると、ウォーターポンプを操作するためのリレーを駆動するための出力を作成します。また、GSMモデムを使用して、許可された人にSMSを送信します。 LCDディスプレイは、ウォーターポンプのオン/オフ状態と土壌の状態を表示するために使用されます。
検知装置は2本の堅い金属棒で設計されており、これらの棒の接続は制御ユニットと接続されています。さらに、このプロジェクトはXbeeまたは Bluetoothテクノロジー 、ウォーターポンプがオンまたはオフになると、データが携帯電話に送信されます。
WSNベースの信号機の監視
都市部では、車両の交通量が日々増加しているため、交通渋滞が増加し、人の健康、環境、経済に影響を及ぼします。トラフィックを削減するために使用される従来の方法は、トラフィックが増加するため、コスト、パフォーマンス、サポート、およびメンテナンスの点で非効率的です。
この問題を克服するために、WSN（ワイヤレスセンサーネットワーク）は、効果的な可能性を含む新しいテクノロジーです。この技術は、ITS（高度道路交通システム）に大きな付加価値をもたらします。
WSNを使用した事故識別システム
このプロジェクトは、人命を救うために自動車事故を検出するシステムを実装するために使用されます。現在、当局に効率的に通知を送信することにより、車両事故を減らすことが不可欠です。このプロジェクトは、RFIDおよびWSNテクノロジーを使用してRTTADS（リアルタイム交通事故検出システム）を実装するために使用されます。
このプロジェクトでは、センサーは、事故前の車速と番号とともに、車両の事故位置を検出するように配置されています。車内の乗客の。センサーが車両の位置を検出すると、監視ステーションに信号を送信して、車両の位置を検出し、関係者にアラートを送信します。
エリアのWSNベースの監視
エリアモニタリングは、ワイヤレスセンサーネットワークのアプリケーションの1つです。エリアのモニタリングでは、モニタリングが必要な場所にWSNが配置されます。軍事用途では、センサーは主に敵の妨害を検出するために使用されます。
センサーが熱または圧力を検出すると、データは基地局の1つに送信されるため、適切なアクションを実行できます。同様に、WSNはさまざまなセンサーを使用して、バイクから車までの範囲の車両の存在を認識します。
WSNベースの大気汚染の監視
WSNは、空気中の危険なガスを監視する上で重要な役割を果たします。したがって、これらはロンドン、ストックホルム、ブリスベンなどのさまざまな都市で使用されています。有線リンクと比較して、これらのネットワークは、アドホックなどの無線リンクの利点を活用して、さまざまな領域で測定値をテストするための移植性を高めることができます。
患者の体のためのWSN＆Zigbeeベースのモニタリングシステム
このプロジェクトは、Zigbeeネットワークを使用して患者をリモートで監視するために使用されるWSN（ワイヤレスセンサーネットワーク）システムを実装するために使用されます。さまざまなセンサーを使用して、ECG、体温、心拍数など、さまざまな健康パラメータが監視されます。
センサーから収集されたデータは、Zigbeeネットワークを介して医師または中央監視ステーションに送信できます。これらのパラメータはすべて、LabVIEWGUIを介して受信側のPCにグラフィカルに表示できます。
油井用のWSNベースのインテリジェントコントローラー
このプロジェクトは、油井の健康監視システムを設計するために使用されます。このプロジェクトでは、WSNを使用して、油井に配置されているさまざまな個々のコントローラーを監視および監視します。温度、レベル、ガスセンサーを介したすべてのZigbeeコントローラーは、Zigbeeネットワークを介して中央位置からリモートで監視できます。
ZigbeeおよびWSNベースの森林火災の検出
このプロジェクトは、森林火災をリモートで検出するためのソーラーベースのコントローラーを使用して設計されています。ソーラーに基づくコントローラーの配置は、Zigbeeネットワークの助けを借りて森の中で行うことができます。このコントローラーには、温度、煙、雨、圧力など、Zigbeeトランシーバーを備えたさまざまなセンサーが含まれています。これらのパラメータは、中央の場所でリモートで監視できます。
WSNベースの構造モニタリング
ワイヤレスセンサーネットワークは、建物や橋、トンネル、堤防、高架道路などの輸送構造物の動きをチェックするために使用されます。このシステムにより、エンジニアは現場を訪問することなく構造物を監視できます。データは通常、サイトにアクセスして毎週または毎月収集できます。これを克服するために、WSNベースの構造モニタリングシステムが実装されています。
WSNを使用したマシンのヘルスモニタリング
WSNは、機械のCBMに実装されています。ここで、CBMは条件ベースのメンテナンスを意味します。このシステムは大幅なコスト削減を実現し、革新的な機能を可能にします。ワイヤレスと比較して、センサーは配線コストによって制限されることが多いため、有線システムは設置に十分なセンサーを使用します。危険な他の方法で制御されたエリア、モバイル資産、回転機械など、以前は到達できなかった領域に、ワイヤレスセンサーを介して到達できるようになりました。
農業におけるWSN
ワイヤレスセンサーネットワークは、困難な雰囲気での配線のメンテナンスを減らすために農業分野に適用できます。重力を供給する水システムは、圧力トランスミッターを介してチェックできるため、水タンクのレベルをチェックしたり、ワイヤレスデバイスを使用してウォーターポンプを制御したりできます。水の使用量を測定し、ワイヤレスで中央管理センターに送信して請求を行うことができます。灌漑の自動化により、より効率的な水を使用でき、廃棄物を減らすことができます。
したがって、これはすべてについてです ワイヤレスセンサーネットワーク プロジェクト。これらはトップの革新的なワイヤレスセンサーネットワークプロジェクトであり、 ECEの最終年度プロジェクト さまざまなアプリケーション分野の学生。これらのプロジェクトについて、より深く理解していただければ幸いです。さらに、ワイヤレスセンサーネットワークアプリケーションに関する疑問がある場合は、以下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、Zigbeeとは何ですか？
