این شبکه ها مجموعه ای از چند تا چندصد گره حسگر میباشد که هر گره با یک یا چند گره دیگر مرتبط است.
هرگره دارای بخش های زیر است:
فرکانس های انتخابی برای شبکه های حسگر بیسیم 2.4Ghz و 916Mhz مب یاشد.
برای مثال برخی محیط هائی که از شبکه های حسگر بیسیم استفاده می کنند به قرار زیر می باشد:
- چهار راه های پرتردد - داخل ماشین آلات صنعتی - کف اقیانوس ها - داخل گردبادهای تند - بر روی سطح اقیانوس ها در هنگام وقوع طوفان - میدان نبرد در سمت خطوط دشمن - داخل ساختمان ها و منازل - در انبارهای بسیار بزرگ - چسبیده به حیوانات - چسبیده به وسایل حمل و نقل سریع السیر - داخل رودخانه ها به صورت متحرک و معلق.
از کاربردهای نام برده شده برداشت می شود که حسگرها در چه شرایط محیطی خاصی باید اطلاعات را جمع آوری کرده و به ایستگاه پایه انتقال دهند که این شرایط کاملا متفاوت از شبکه های موردی متعارف یا شبکه های سنتی می باشد.
در آینده در مورد کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم بیشتر صحبت خواهیم کرد.
- موقعیت گره ها
- دسترسی داشتن به شبکه
- کمبود انرژی گره ها
- اتمام انرژی گره یا خرابی گره
- انجام وظیفه خاصی در محیط(گره های متحرک)
خرابی در شبکه های حسگر بیسیم امری عادی می باشد و ای ن به دلیل اتمام انرژی گره ها و یا محیط توزع آنها می باشد که باعث خرابی فیزیکی گره ها می شود(مثلا در محیط های نبرد).
در نتیجه توپولوژی این شبکه ها مستعد تغییرات مکرر می باشد.
از این رو توزیع گره ها باید:
- هزینه نصب را کاهش دهد
- تا حد امکان نیاز به طرح های از پیش تعیین شده را کاهش دهد
- انعطاف پذیری آرایش گره ها را افزایش دهد
- میزان خود - سازماندهی بودن و تحمل در برابر خطا را افزایش دهد.
درا اینجا توپولوژی های شبکه را در سه قسمت تقسیم بندی می کنیم و به شرح کوتاهی از هر کدام می پردازیم.
1- فاز قبل از توزیع گره ها و در حین توزیع گره ها 2- فاز بعد از توزیع گره ها 3- فاز افزایش مجدد گره ها.
محیط و قسمت تبدیل داده های آنالوگ به دیجیتال. داده های اندازه گیری
شده توسط بخش تبدیل داده ها به شکل دیجیتال درآمده و به قسمت
پردازش ارسال می شوند. گره های حسگر با دارا بودن بخش های فوق باید
دارای اندازه و وزن بسیار کم باشند که گاها توانائی معلق بودن در هوا را نیز داشته باشند.محدودیت دیگر در کم مصرف بودن گره هاست.از آنجائیکه گره ها اکثرا پس از رها شدن در محیط قابل دسترس نمی باشند، پایان انرژی آنها در واقع پایان عمرشان نیز می باشد.در نتیجه تاحد امکان گره ها باید کم مصرف باشند.
یک گره بسته به نوع کاربردش می تواند دارای قسمت های مختلفی چون واحد محرکه،واحد پردازش، واحد ارتباطات و سایر واحدهای مورد نیاز باشد که
می تواند هزینه ساخت هر گره را بالا ببرد.
نوع کاربرد ممکن است به صدها و یا هزاران گره برسد. بنابراین طرح شبکه باید
به گونه ای باشد که بتواند با این تعداد گره به کار خود ادامه دهد. به تعداد
گره های موجود در یک ناحیه خاص چگالی گره ها گفته می شود
از شبکه خارج شوند.نقص و یا خرابی در هرگره و خارج شدن آن از شبکه نباید تاثیری در عملکرد کل شبکه
داشته باشد.مثلا در جائیکه قرار است یک گره دما یا رطوبت یک خانه را کنترل کند، از آنجائیکه گره در معرض
آسیب زیادی نمی باشد تحمل پذیری در برابر خطا چندان مهمنیست. اما در کاربردهای نظامی، از آنجائیکه
اطلاعات جنبه حیاتی دارند واحتمال خرابکاری اط طرف دشمن نیز وجود دارد تحمل پذیری خطا امری مهم به شمار میرود. در نتیجه تحمل پذیری در برابر خطا یکی از فاکتورهای مهم درشبکه های حسگر بیسیم
می باشد.
به سمت چاهک ارسال می کنند. گره هایچاهک ممکن است از طریق ماهواره یا اینترنت به مدیر وظایف متصل
باشد.پشته پرتکلی که توسط حسگرها و چاهک استفاده می شود دارای لایه های :کاربرد، انتقال، شبکه، پیوند
داده، فیزیکی و سطح ترازهای مدیریت وظیفه،مدیریت توان و مدیریت تحرک است.
محیط عملیاتی، توپولوژی، محدودیت های سختافزاری، رسانه ارتباطی و مصرف انرژی می باشد.
حسگرها بر اساس نوعشان می توانند کمیت های مختلفی را اندازه گیری کنند که عبارتند از :
دما، رطوبت، حرکت وسیله نقلیه، وضعیت یا شدت نور، فشار، مواد تشکیل دهنده خاک، سطح نویز، وجود یا
عدم وجود یک شیء خاص، سطح تنش مکانیکی بر روی یک شیء، وضعیت کنونی یک شیء در حال حرکت
مانند سرعت، جهت و اندازه.
شبکه های حسگر بیسیم ساخت یافته: این شبکه ها به صورت از پیش تعیین شده در محیط پراکنده
می شوند. در نتیجه ناحیه ای که زیر پوشش نباشد وجود نخواهد داشت.
شبکه های حسگر بیسیم غیرساخت یافته: در این شبکه ها گره ها به صورت تصادفی در محیط پراکنده
می شوند و ممکن است گره در شرایط غیرقابل پیش بینی قرار بگیرند. گره های این شبکه ها وظایف را به
صورت خودکار و بدون هدایت یک رهبر و مدیر انجام می دهند. نگهداری این شبکه بنابر عواملی همچون
مدیریت اتصالات، امنیت ، پروتکل های خود سازمانده ، مدیریت مصرف انرژی، خوشه بندی و ... نسبت به ساخت یافته مشکل تر ی باشد.
در ارتباط هستند . شبكه هاي بيسيم بر اساسهمكاري و هماهنگي تعداد زيادي از اين نودها تشكيل شده
واز حس كردنپارامتر هايي نظير تغييرات دما، نور، لرزش، ميزان رطوبت و تابش و ... به جمعاوري اطلاعات
در مورد پيرامون خود مي پردازند .
نود هاي حسگر شامل واحد پردازش مي باشند، در نتيجه به جاي ارسال دادهخام به مقصد، از پردازنده خود
استفاده كرده و بر روي داده ارسالي، محاسباتيدر حد توان خود انجام مي دهند و تنها قسمت هاي مورد
نياز داده مورد نظر رابه پردازنده مركزي انتقال ميدهند .
امروزه شبكه هاي حس گر بيسيم به عنوان يكي ا ز مباحث داغ علمي مطرحميباشد و تحقيقات زيادي
در جهت معرفي و پيشرفت آن در حال انجام است .