WSN (Wireless Sensor Network) je priestorovo distribuovaný senzor, ktorý sa používa na sledovanie fyzických podmienok a tiež podmienok prostredia, ako je zvuk, teplota, tlak na prenos ich informácií cez sieť na hlavné miesto. Súčasné siete sú obojsmerné a umožňujú tiež riadenie činnosti senzorov. Vývoj týchto n / w je inšpirovaný vojenskými aplikáciami. The aplikácie bezdrôtových senzorových sietí sa hlavne podieľajú na priemysle spotrebiteľa a priemysle, ako je monitorovanie stavu stroja, riadenie a monitorovanie projektov priemyselných procesov a bezdrôtových sietí senzorov. WSN je tvorený stovkami a tisíckami uzlov, kde je každý uzol spojený s jedným alebo viacerými snímačmi. Každý uzol obsahuje rôzne časti, ako napríklad rádioprijímač s anténou, an elektronický obvod , mikrokontrolér a zdroj energie. V tomto článku je uvedený zoznam projektov bezdrôtových senzorov pre študentov inžinierstva.
Projekty bezdrôtových senzorových sietí pre študentov inžinierstva
Projektová práca ponúka študentom inžinierstva niekoľko príležitostí naučiť sa dôležité veci a zdokonaliť si praktické vedomosti. Každý, kto sa chce stať plnohodnotným inžinierom, musí okrem znalostí predmetu vyžadovať ďalšie znalosti.
Takže študent inžinierstva musí získať viac praktických vedomostí prostredníctvom pragmatického prístupu k učeniu pomocou PROJEKTOVÝCH PRÁC ako napr. projekty elektroniky . Tento článok teda pojednáva o niektorých nových projektoch bezdrôtových senzorových sietí a komunikačné projekty pre študentov inžinierskeho štúdia v poslednom ročníku v rokoch 2014 - 2015.
Projekty bezdrôtových senzorov
Sieť bezdrôtových senzorov projekty zahŕňajú bezdrôtové senzorové sieťové aplikácie ako bezdrôtové SCADA, domáca automatizácia Zigbee, transformátory systém monitorovania zdravia , a tak ďalej.
Bezdrôtový SCADA na báze bezdrôtovej siete
Nie je možné dosiahnuť manuálnu kontrolu nad viacerými súvislými procesmi prebiehajúcimi v priemyselných odvetviach. Navrhovaný systém je navrhnutý na dosiahnutie a riadenie viacerých procesov vo veľkých priemyselných odvetviach na diaľku pomocou dohľadu. SCADA je jednou z vynikajúcich technológií v základné projekty elektroniky ktorý sa používa na sledovanie vzdialenej oblasti bez ľudského zásahu.
V tomto projekte s použitím štyroch snímače teploty vytvorené ako projekty bezdrôtových senzorových sietí, ktoré sú umiestnené na rôznych miestach. Ak sa teplota snímača zvýši na nastavenú hodnotu grafického používateľského rozhrania, relé sa nastaví na zapnutie a vypnutie ohrievača (zaťaženie žiarovky), aby sa udržala nastavená teplota. V systéme SCADA rôzne typy senzorov možno použiť pre viac riadiacich systémov
Bezdrôtový SCADA na báze bezdrôtovej siete
Diaľkový monitorovací systém založený na XBEE
Toto je jednoduché mini projekt pre študentov ECE ktorý je určený na ochranu transformátora monitorovaním parametrov generátora / transformátora, ako sú prúd, napätie a teplota, prostredníctvom snímacích zariadení, ako je prúdový transformátor, teplotný snímač a potenciálny transformátor, a na ich sledovanie zo vzdialeného miesta. použitím Bezdrôtová komunikácia Zigbee .
Diaľkový monitorovací systém založený na XBEE
Tri senzory sú pripevnené na konci vysielača a vytvárajú tak projekty bezdrôtových senzorových sietí s určitým rozsahom každého parametra. Pokiaľ tieto parametre prekračujú stanovené limity, potom vysielač vysiela signál na prijímací koniec vysielačom / prijímačom XBEE. Na prepnutie výstražného zaťaženia pomocou relé a výstrahy používateľa prostredníctvom hlasového modulu.
Diaľkové monitorovanie 3 parametrov na zdraví transformátora / generátora založené na XBEE
Tento systém sa používa na získanie parametrov, ako je napätie, prúd, teplota distribučného transformátora cez meracie zariadenia alebo sieť senzorov, ako je teplotný senzor, transformátory potenciálu a prúdu, na prenos týchto hodnôt na vzdialené miesto prostredníctvom Bezdrôtová technológia Zigbee .
Monitorovanie stavu vzdialeného transformátora na základe XBEE
Toto je projekt bezdrôtových senzorových sietí, kde je senzorová sieť upevnená na konci vysielača s určitým rozsahom každého parametra. Ak tieto parametre prekročia pevne stanovené limity, potom vysielač pošle signál na prijímací koniec pomocou vysielača / prijímača XBEE. Na prepnutie záťaže relé sa zobrazí správa na LCD displeji.
Lekárske aplikácie založené na bezdrôtových senzorových sieťach
V dnešnej dobe je systém zdravotnej starostlivosti veľmi zložitý. Navrhovaný systém je navrhnutý tak, aby poskytoval konečné riešenie v zdravotníctve pomocou bezdrôtových senzorových sietí. Tento navrhovaný systém sa používa na monitorovanie zdravia pacienta pomocou bezdrôtového pripojenia RF technológia .
Je to veľmi zdĺhavá metóda. V tomto navrhovanom systéme vysielací modul nepretržite sníma telesnú teplotu pacienta prostredníctvom digitálneho teplotného snímača, zobrazuje ho na obrazovke LCD a odosiela do mikrokontroléra, ktorý prenáša kódované sériové údaje vzduchom pomocou RF (vysokofrekvenčné) cez RF modul. .
Lekárske aplikácie založené na bezdrôtových senzorových sieťach
Systém založený na bezdrôtových senzoroch pre domácu spotrebu energie
Systém založený na bezdrôtových senzoroch sa používa v domácich spotrebičoch vyžadujúcich vysokú energiu, ako sú biele spotrebiče, audio / video zariadenia, komunikačné zariadenia, klimatizačné systémy, kúrenie a chladenie, vďaka ktorým je náš domov jednou z najdôležitejších oblastí. pre vplyv spotreby energie na prírodné prostredie. Zigbee domáca automatizácia je a jednoduchý mini projekt pre študentov, ktorí môžu byť implementovaní na automatické ovládanie domácich spotrebičov
Systém založený na bezdrôtových senzoroch pre domácu spotrebu energie
Mobilná aplikácia a aplikácia založená na WSN na vytvorenie monitorovania poľnohospodárskej oblasti a ochrany rastlín pre udržateľnú produkciu plodín a znižovanie chudoby
Bezdrôtové senzorové siete (WSN) vyplynuli z pokroku v oblastiach technológia mikro-elektro-mechanického systému (MEMS) , bezdrôtová komunikácia a digitálna elektronika . Zariadenia WSN majú malú veľkosť, nízke náklady a na svoju prácu vyžadujú nízku spotrebu energie. Základná štruktúra identifikovaných uzlov snímača WSN je znázornená na obr
Mobilná a bezdrôtová sieť senzorov
Existujú štyri hlavné komponenty, ktoré tvoria uzol senzora. Súčasťou sú hlavne snímacia jednotka, procesorová jednotka, prenosová jednotka a pohonná jednotka. V závislosti od typu aplikácie môže mať uzol snímača ďalšie časti, ako napríklad situáciu, vyhľadávací systém, mobilizáciu a generátor energie.
Senzorová jednotka zvyčajne preberá bremeno snímania a zhromažďovania dát senzora a potom ich odovzdáva do procesorovej jednotky. Spracovateľská jednotka prijíma nasnímané údaje a spracúva ich podľa riaditeľa týchto projektov. Prevodová jednotka spája snímač, nie so sieťou. Pohonná jednotka dodáva energiu potrebnú na chod uzla snímača.
Vojenské aplikácie založené na bezdrôtových senzorových sieťach
Bezdrôtové senzorové siete môžu byť armádou použité na rôzne účely, ako napríklad na sledovanie militantných aktivít vo vzdialených oblastiach a ochranu síl. Ak sú tieto siete vybavené príslušnými senzormi, umožňujú detekciu pohybu nepriateľa, identifikáciu nepriateľských síl a analýzu ich pohybu a postupu. Tento článok sa zameriava na vojenské požiadavky na flexibilné bezdrôtové senzorové siete.
Vojenské aplikácie založené na bezdrôtových senzorových sieťach
Na základe hlavných charakteristík sietí a prípadov vojenského použitia sa poskytuje prehľad o konkrétnych vojenských požiadavkách, aby čitateľ lepšie pochopil fungovanie týchto sietí v krátkodobom až strednodobom horizonte (v priebehu nasledujúcich troch až ôsmich rokov). Tento článok štruktúruje vývoj vojenských sieťových zariadení senzorov pomocou rovnakých troch generácií senzorov spolu s ich schopnosťami.
Projekty sietí bezdrôtových senzorov poskytujú obrovský zisk niekoľkým komerčným podnikom, ako sú vylepšenia energetiky a procesov, úspora nákladov, materiálu a energie, pracovné úsilie a zvýšenie produktivity. Niektoré z nápady na bezdrôtové senzorové siete pre rok 2015 sú diskutované nižšie.
Monitorovanie teploty a vlhkosti pôdy pomocou Arduina na základe WSN
Hlavným účelom tohto projektu je navrhnúť automatický zavlažovací systém ktorá umožňuje zapnutie a vypnutie motorového čerpadla snímaním vlhkosti pôdy. Správne používanie zavlažovacieho systému v oblasti poľnohospodárstva je veľmi dôležité. Hlavnou výhodou použitia tohto projektu je, že môžeme znížiť ľudské zapojenie
Tento projekt WSN využíva predprogramovanú dosku Arduino na príjem i / p signálu o zmene vlhkostného stavu pôdy prostredníctvom snímacieho usporiadania. Projekt využíva Doska Arduino ktorý je naprogramovaný na príjem vstupného signálu meniacich sa vlhkostných podmienok pôdy prostredníctvom snímacieho zariadenia. Tento proces sa dosahuje použitím súboru operačný zosilňovač ktorý je používa sa ako komparátor . Tento komparátor slúži ako rozhranie medzi mikrokontrolérom a snímacím usporiadaním.
Keď mikrokontrolér vezme signál, potom vydá signál o / p na riadenie relé pre zapnutie vodného čerpadla. An displej LCD sa používa na zobrazenie stavu vodného čerpadla a pôdy, ktorá je prepojená s mikrokontrolérom. Snímacie usporiadanie tohto projektu je navrhnuté pomocou dvoch kovových tuhých tyčí a spojenia týchto dvoch tyčí sú dané k riadiacej jednotke.
Ďalej môže byť tento projekt vyvinutý prepojením a GSM modul . Aby sme mohli zaslať dotknutej osobe SMS o stave vodného čerpadla a tiež môžeme zapnúť / vypnúť vodné čerpadlo zaslaním SMS.
Automatizovaný zavlažovací systém založený na moduloch WSN a GSM
Hlavnou koncepciou tohto zavlažovacieho systému je zapnutie / vypnutie motorového čerpadla snímaním pôdy pomocou WSN v oblasti poľnohospodárstva. Stav pôdy je možné zistiť zaslaním SMS pomocou modulu GSM.
V poľnohospodárskej oblasti je použitie zavlažovania povinné. Použitím tejto metódy môžeme znížiť pracovnú silu. Tento projekt je navrhnutý s predprogramovaným Mikrokontrolér 8051 , ktorý prijíma signál z usporiadania snímačov.
Automatický zavlažovací systém založený na obsahu vlhkosti pôdy
Tento postup sa dosahuje použitím operačného zosilňovača a funguje ako rozhranie b / n medzi snímacím zariadením a mikrokontrolérmi 8051.
Keď mikrokontrolér 8051 získa tento signál, vytvorí výstup na riadenie relé na prevádzku vodného čerpadla. Pomocou GSM modemu zasiela oprávnenej osobe aj SMS. LCD displej sa používa na zobrazenie stavu stavu ZAPNUTIE / VYPNUTIE vodného čerpadla a pôdy.
Snímacie usporiadanie je navrhnuté s dvoma tuhými kovovými tyčami a spojenia týchto tyčí sú prepojené s riadiacou jednotkou. Ďalej môže byť tento projekt vyvinutý v spolupráci s Xbee alebo Technológia Bluetooth , takže keď sa vodné čerpadlo zapne alebo vypne, dáta sa odošlú do mobilného telefónu.
Monitorovanie semaforu na základe WSN
V mestských oblastiach automobilová doprava každým dňom rastie, čo spôsobí väčšie dopravné preťaženie a následky na ľudské zdravie, životné prostredie a ekonomiku. Tradičné metódy, ktoré sa používajú na zníženie prenosu, sú neefektívne z hľadiska nákladov, výkonu, podpory a údržby kvôli zvýšenému prenosu.
Na prekonanie tohto problému je WSN (Wireless Sensor Network) rozvíjajúcou sa technológiou s účinným potenciálom. Táto technológia má obrovskú pridanú hodnotu pre ITS (inteligentné dopravné systémy).
Systém identifikácie nehôd pomocou WSN
Tento projekt sa používa na implementáciu systému na detekciu dopravnej nehody vozidla, aby sa zachránil ľudský život. V súčasnosti je nevyhnutné znižovať počet nehôd vozidiel efektívnym zasielaním oznámení orgánom. Tento projekt sa používa na implementáciu RTTADS (Real-Time Traffic Accident Detection System) pomocou technológií RFID a WSN.
V tomto projekte sú snímače usporiadané tak, aby detekovali miesto nehody vozidla spolu s rýchlosťou vozidla pred nehodou a č. spolujazdca vo vozidle. Akonáhle senzory zistia polohu vozidla, vyšle signál na monitorovaciu stanicu, aby zistila polohu vozidla a odoslala výstrahu príslušnej osobe.
Monitorovanie oblasti založené na WSN
Monitorovanie oblasti je jednou z aplikácií bezdrôtových senzorových sietí. Pri monitorovaní oblasti je usporiadaný WSN, kde je potrebné monitorovanie. Vo vojenských aplikáciách sa senzory používajú hlavne na detekciu prerušenia nepriateľa.
Akonáhle senzory zistia teplo alebo tlak, dáta sa prenesú na jednu zo základňových staníc, aby bolo možné prijať príslušné opatrenia. Rovnako WSN používajú rôzne senzory na zaznamenanie existencie vozidiel od motoriek po automobily.
Monitorovanie znečisťovania ovzdušia založené na WSN
WSN hrajú kľúčovú úlohu pri monitorovaní nebezpečných plynov vo vzduchu. Používajú sa teda v rôznych mestách ako Londýn, Štokholm a Brisbane. V porovnaní s drôtovými odkazmi môžu tieto siete využívať výhody bezdrôtových spojení, ako sú ad-hoc, aby boli prenosnejšie na testovanie údajov v rôznych oblastiach.
Monitorovací systém pre telo pacienta založený na WSN a Zigbee
Tento projekt sa používa na implementáciu systému WSN (bezdrôtová sieť senzorov), ktorý sa používa na vzdialené sledovanie pacienta pomocou siete Zigbee. Existujú rôzne parametre zdravia, ktoré sú monitorované ako EKG, telesná teplota, srdcový rytmus pomocou rôznych senzorov.
Údaje, ktoré sa zhromažďujú zo senzorov, sa môžu prenášať k lekárovi alebo centrálnej monitorovacej stanici prostredníctvom siete Zigbee. Všetky tieto parametre je možné graficky zobraziť na PC na prijímacom konci prostredníctvom LabVIEW GUI.
Inteligentný radič pre ropné vrty založený na WSN
Tento projekt sa používa na návrh systému monitorovania zdravia ropného vrtu. V tomto projekte sa WSN používa na monitorovanie a dohľad nad rôznymi individuálnymi regulátormi, ktoré sú umiestnené v ropných vrtoch. Každý ovládač Zigbee prostredníctvom senzorov teploty, hladiny a plynov je možné monitorovať na diaľku z centrálnej polohy cez sieť Zigbee.
Zigbee a WSN založené na detekcii lesných požiarov
Tento projekt je navrhnutý s ovládačom založeným na solárnom systéme na vzdialenú detekciu lesného požiaru. Usporiadanie regulátora na báze slnečnej energie sa dá v lese vykonať pomocou siete Zigbee. Tento radič obsahuje rôzne senzory s vysielačom / prijímačom Zigbee, ako je teplota, dym, dážď a tlak. Tieto parametre je možné monitorovať na centrálnom mieste na diaľku.
Štrukturálne monitorovanie založené na WSN
Bezdrôtové senzorové siete sa používajú na kontrolu pohybu v budovách a dopravných konštrukciách, ako sú mosty, tunely, nábrežia, estakády atď. Tento systém umožní inžinierovi sledovať stavby bez nutnosti návštevy staveniska. Údaje je možné zhromažďovať zvyčajne týždenne alebo mesačne navštívením týchto serverov. Aby sa to prekonalo, je implementovaný štrukturálny monitorovací systém založený na WSN.
Monitorovanie stavu stroja pomocou WSN
Pre CBM strojov boli implementované WSN. CBM tu znamená údržbu na základe stavu. Tento systém poskytuje významné úspory nákladov a umožňuje inovatívne funkcie. V porovnaní s bezdrôtovými systémami káblové systémy používajú na inštaláciu dostatok senzorov, pretože senzory sú často obmedzené nákladmi na kabeláž. Do predtým nedosiahnuteľných oblastí, ako sú nebezpečné inak kontrolované oblasti, mobilné prostriedky a rotačné stroje, sa dnes dá dostať pomocou bezdrôtových senzorov.
WSN v poľnohospodárstve
Bezdrôtové senzorové siete sú použiteľné v poľnohospodárstve na zníženie údržby elektroinštalácie v zložitej atmosfére. Vodné systémy na napájanie gravitácie sa dajú skontrolovať pomocou tlakových vysielačov, takže je možné skontrolovať hladinu vodnej nádrže a ovládať vodné čerpadlá pomocou bezdrôtových zariadení. Spotrebu vody je možné merať a prenášať späť bezdrôtovo do centra centrálneho riadenia pre fakturáciu. Automatizácia zavlažovania umožňuje použitie účinnejšej vody a zníženie odpadu.
Toto je teda všetko o bezdrôtová senzorová sieť projektov. Toto sú špičkové inovatívne projekty bezdrôtových senzorových sietí a záverečné projekty pre ECE študentov v rôznych aplikačných oblastiach. Dúfame, že ste týmto projektom lepšie porozumeli. Ak máte akékoľvek pochybnosti týkajúce sa aplikácií bezdrôtových senzorových sietí, pošlite nám svoju spätnú väzbu komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, čo je to Zigbee?
