WSN (Wireless Sensor Network) to rozproszony przestrzennie czujnik, który służy do monitorowania warunków fizycznych, a także warunków środowiskowych, takich jak dźwięk, temperatura, ciśnienie, aby przekazać informacje przez sieć do głównego miejsca. Obecne sieci są dwukierunkowe, co umożliwia również kontrolę aktywności czujników. Rozwój tych n / w jest inspirowany zastosowaniami wojskowymi. Plik zastosowania bezprzewodowych sieci czujników dotyczą głównie konsumentów i przemysłu, takich jak monitorowanie stanu technicznego maszyn, sterowanie i monitorowanie procesu przemysłowego oraz projekty sieci czujników bezprzewodowych. WSN składa się z setek i tysięcy węzłów, z których każdy jest połączony z jednym lub wieloma czujnikami. Każdy węzeł zawiera różne części, takie jak nadajnik-odbiornik radiowy z anteną, plik obwód elektryczny , mikrokontroler i źródło energii. W tym artykule wymieniono projekty sieci czujników bezprzewodowych dla studentów inżynierii.
Projekty sieci czujników bezprzewodowych dla studentów inżynierii
Praca w ramach projektu oferuje studentom inżynierii kilka możliwości nauczenia się ważnych rzeczy i poszerzenia wiedzy praktycznej. Każdy, kto chce zostać pełnoprawnym inżynierem, musi oprócz wiedzy przedmiotowej wymagać dodatkowej wiedzy.
Tak więc student inżynierii musi zdobyć więcej praktycznej wiedzy poprzez pragmatyczne podejście do uczenia się za pomocą PROJEKTÓW, takich jak projekty elektroniczne . Dlatego w tym artykule omówiono niektóre nowe projekty sieci czujników bezprzewodowych i projekty komunikacyjne dla studentów ostatniego roku inżynierii w latach 2014-2015.
Projekty sieci czujników bezprzewodowych
Bezprzewodowa sieć czujników projekty obejmują aplikacje sieci czujników bezprzewodowych, takie jak bezprzewodowy SCADA, automatyka domowa Zigbee, transformator system monitorowania zdrowia , i tak dalej.
Bezprzewodowy SCADA oparty na sieci bezprzewodowej
Niemożliwe jest ręczne sterowanie wieloma ciągłymi procesami zachodzącymi w przemyśle. Proponowany system ma na celu zdalne wykonywanie i kontrolowanie wielu procesów w dużych branżach poprzez nadzór. SCADA to jedna z najlepszych technologii w podstawowe projekty elektroniczne który służy do monitorowania odległego obszaru bez ingerencji człowieka.
W tym projekcie przy użyciu czterech plików czujniki temperatury powstały jako projekty bezprzewodowych sieci sensorowych, które są zlokalizowane w różnych miejscach. Jeśli temperatura czujnika wzrośnie w punkcie nastawy GUI, przekaźnik włącza i wyłącza grzałkę (obciążenie lampy), aby utrzymać ustawioną temperaturę. W systemie SCADA różne typy czujników może być używany w wielu systemach sterowania
Bezprzewodowy SCADA oparty na sieci bezprzewodowej
System zdalnego monitorowania oparty na XBEE
To jest proste mini projekt dla studentów ECE który jest przeznaczony do ochrony transformatora poprzez monitorowanie parametrów generatora / transformatora, takich jak prąd, napięcie i temperatura, za pomocą czujników, takich jak odpowiednio przekładnik prądowy, czujnik temperatury i transformator potencjału, oraz monitorowanie ich ze zdalnej lokalizacji za pomocą Komunikacja bezprzewodowa Zigbee .
System zdalnego monitorowania oparty na XBEE
Trzy czujniki są zamocowane na końcu nadajnika, aby tworzyć projekty bezprzewodowej sieci czujników z pewnym zakresem każdego parametru. Jeżeli parametry te przekraczają ustalone limity, to nadajnik wysyła sygnał do końca odbiorczego przez transceiver XBEE. Przełącza obciążenie ostrzegawcze za pomocą przekaźnika i ostrzega użytkownika za pośrednictwem modułu głosowego.
Oparte na XBEE zdalne monitorowanie 3 parametrów stanu transformatora / generatora
System ten służy do uzyskiwania parametrów, takich jak napięcie, prąd, temperatura transformatora rozdzielczego za pośrednictwem urządzeń pomiarowych lub sieci czujników, takich jak czujnik temperatury, przekładniki potencjałowe i prądowe, w celu przeniesienia tych wartości do zdalnej lokalizacji poprzez Technologia bezprzewodowa Zigbee .
Zdalne monitorowanie stanu transformatora oparte na XBEE
Jest to projekt sieci czujników bezprzewodowych, w którym sieć czujników jest zamocowana na końcu nadajnika z określonym zakresem każdego parametru. Jeżeli parametry te przekraczają ustalone limity, to nadajnik wysyła sygnał do końca odbiorczego za pomocą transceivera XBEE. Przełącza obciążenie przez przekaźnik i wyświetla komunikat na wyświetlaczu LCD.
Aplikacje medyczne oparte na bezprzewodowych sieciach czujników
W dzisiejszych czasach system opieki zdrowotnej jest bardzo złożony. Proponowany system ma na celu zapewnienie najlepszych rozwiązań dla opieki zdrowotnej przy użyciu bezprzewodowych sieci czujników. Ten proponowany system służy do monitorowania stanu zdrowia pacjenta za pomocą technologii bezprzewodowej Technologia RF .
To bardzo żmudna metoda. W proponowanym systemie moduł nadawczy w sposób ciągły odczytuje temperaturę ciała pacjenta za pomocą cyfrowego czujnika temperatury, wyświetla ją na ekranie LCD i przesyła do mikrokontrolera, który przesyła zakodowane dane szeregowe drogą radiową RF (częstotliwość radiowa) poprzez moduł RF. .
Aplikacje medyczne oparte na bezprzewodowych sieciach czujników
System oparty na czujnikach bezprzewodowych do zużycia energii w domu
System oparty na sieci czujników bezprzewodowych jest stosowany w urządzeniach domowych wymagających dużej energii, takich jak sprzęt AGD, sprzęt audio / wideo, sprzęt komunikacyjny, systemy klimatyzacji, systemy ogrzewania i chłodzenia, dzięki czemu nasze domy są jednym z najbardziej krytycznych obszarów za wpływ zużycia energii na środowisko naturalne. Zigbee automatyka domowa jest prosty mini projekt dla studenta ece, który można zaimplementować do automatycznego sterowania urządzeniami gospodarstwa domowego
System oparty na czujnikach bezprzewodowych do zużycia energii w domu
Aplikacja mobilna i oparta na WSN do tworzenia monitoringu pola gospodarstwa i ochrony roślin w celu zrównoważonej produkcji roślinnej i ograniczenia ubóstwa
Bezprzewodowe sieci sensorowe (WSN) powstały w wyniku postępów w dziedzinie technologia systemu mikroelektromechanicznego (MEMS) , komunikacja bezprzewodowa i Elektronika cyfrowa . Urządzenia WSN są małe, tanie i wymagają małej mocy do działania. Podstawową strukturę zidentyfikowanych węzłów czujnikowych WSN przedstawiono na rys
Mobilna i bezprzewodowa sieć czujników
Istnieją cztery główne komponenty, które tworzą węzeł czujnika. Części to głównie jednostka czujnikowa, jednostka przetwarzająca, jednostka transmisyjna i jednostka napędowa. W zależności od typu aplikacji, węzeł czujnikowy może mieć dodatkowe części, takie jak sytuacja, system wyszukiwania, mobilizacja i generator prądu.
Jednostka wykrywająca zwykle przejmuje ciężar wykrywania i gromadzenia danych z czujnika, a następnie przekazuje dane do jednostki przetwarzającej. Jednostka przetwarzająca odbiera wykryte dane i przetwarza je zgodnie z Mistrzem tych projektów. Jednostka transmisyjna łączy czujnik, a nie z siecią. Zasilacz dostarcza energię potrzebną do uruchomienia węzła czujnikowego.
Aplikacje wojskowe oparte na bezprzewodowych sieciach czujników
Bezprzewodowe sieci sensorowe mogą być wykorzystywane przez wojsko do wielu celów, takich jak monitorowanie działań bojowników na odległych obszarach i ochrona sił. Dzięki wyposażeniu w odpowiednie czujniki sieci te mogą umożliwić wykrywanie ruchu wroga, identyfikację sił wroga oraz analizę ich ruchu i postępów. W tym artykule skupiono się na wymaganiach wojskowych dotyczących elastycznych sieci czujników bezprzewodowych.
Aplikacje wojskowe oparte na bezprzewodowych sieciach czujników
W oparciu o główne cechy sieci i przypadki użycia wojskowego, przedstawiono szczegółowe wymagania wojskowe w celu ułatwienia czytelnikowi zrozumienia działania tych sieci w perspektywie bliskiej lub średniej (w ciągu najbliższych trzech do ośmiu lat). W artykule uporządkowano ewolucję wojskowych urządzeń sieciowych z czujnikami poprzez identyczne latające trzy generacje czujników wraz z ich możliwościami.
Projekty sieci czujników bezprzewodowych przynoszą ogromne zyski kilku przedsiębiorstwom komercyjnym, takie jak usprawnienia energetyczne i procesowe, oszczędności kosztów, materiałów i energii, nakład pracy oraz zwiększają produktywność. Niektórzy pomysły na projekty sieci czujników bezprzewodowych na 2015 rok omówiono poniżej.
Monitorowanie temperatury i wilgotności gleby w oparciu o WSN przy użyciu Arduino
Głównym celem tego projektu jest zaprojektowanie automatyczny system nawadniania to sprawia, że pompa silnikowa włącza się i wyłącza, wyczuwając wilgotność gleby. Bardzo ważne jest prawidłowe stosowanie systemu nawadniania w rolnictwie. Główną zaletą korzystania z tego projektu jest to, że możemy zmniejszyć zaangażowanie człowieka
Ten projekt WSN wykorzystuje wstępnie zaprogramowaną płytkę Arduino do odbierania sygnału i / p zmiany stanu wilgotności gleby za pomocą układu czujnikowego. Projekt używa Płytka Arduino który jest zaprogramowany do odbierania sygnału wejściowego o zmieniających się warunkach wilgotności gleby za pośrednictwem układu czujnikowego. Ten proces jest wykonywany przy użyciu pliku wzmacniacz operacyjny który jest używany jako komparator . Ten komparator działa jako interfejs między mikrokontrolerem a układem czujnikowym.
Gdy mikrokontroler pobiera sygnał, to wytwarza sygnał o / p do sterowania przekaźnikiem włącznika pompy wody. Na wyświetlacz LCD służy do wyświetlania stanu pompy wodnej i gleby, która jest połączona z mikrokontrolerem. Układ czujnikowy tego projektu jest zaprojektowany z dwoma metalowymi sztywnymi prętami, a połączenia tych dwóch prętów są podane do jednostki sterującej.
Ponadto projekt ten można rozwinąć, łącząc plik Moduł GSM . Abyśmy mogli wysłać wiadomość SMS do zainteresowanej osoby o stanie pompy wodnej, a także możemy włączyć / wyłączyć pompę wody, wysyłając SMS.
Zautomatyzowany system nawadniania oparty na modułach WSN i GSM
Główną koncepcją tego systemu nawadniania jest włączanie / wyłączanie pompy silnikowej poprzez wykrywanie gleby za pomocą WSN w dziedzinie rolnictwa. Stan gleby można poznać, wysyłając SMS za pomocą modułu GSM.
W rolnictwie nawadnianie jest obowiązkowe. Dzięki tej metodzie możemy zredukować siłę roboczą. Ten projekt jest zaprojektowany z wstępnie zaprogramowanym Mikrokontroler 8051 , który odbiera sygnał z układu czujnika.
Automatyczny system nawadniania oparty na zawartości wilgoci w glebie
Procedura ta jest osiągana przy użyciu wzmacniacza operacyjnego i działa jako interfejs b / n czujnika i mikrokontrolerów 8051.
Gdy mikrokontroler 8051 otrzyma ten sygnał, tworzy wyjście do sterowania przekaźnikiem do obsługi pompy wodnej. Za pomocą modemu GSM wysyła również SMS do osoby uprawnionej. Wyświetlacz LCD służy do wyświetlania stanu włączenia / wyłączenia pompy wodnej i gleby.
Układ wykrywania jest zaprojektowany z dwoma sztywnymi metalowymi prętami, a połączenia tych prętów są połączone z jednostką sterującą. Ponadto ten projekt można rozwijać za pomocą Xbee lub Technologia Bluetooth , dzięki czemu po włączeniu lub wyłączeniu pompy wodnej dane są przesyłane do telefonu komórkowego.
Monitoring sygnalizacji świetlnej oparty na WSN
Na obszarach miejskich ruch pojazdów rośnie z dnia na dzień, więc będzie powodować większe zagęszczenie ruchu i konsekwencje dla zdrowia ludzi, środowiska i gospodarki. Tradycyjne metody stosowane w celu zmniejszenia ruchu są nieefektywne pod względem kosztów, wydajności, wsparcia i konserwacji ze względu na zwiększony ruch.
Aby przezwyciężyć ten problem, WSN (Wireless Sensor Network) to nowa technologia, która ma efektywny potencjał. Ta technologia ma ogromną wartość dodaną dla ITS (inteligentne systemy transportowe).
System identyfikacji wypadków za pomocą WSN
Ten projekt służy do wdrożenia systemu wykrywania wypadku samochodowego w celu ratowania życia ludzkiego. Obecnie konieczne jest ograniczenie wypadków drogowych poprzez sprawne wysyłanie powiadomień do władz. Projekt ten służy do wdrożenia RTTADS (Real-Time Traffic Accident Detection System) z wykorzystaniem technologii RFID i WSN.
W tym projekcie czujniki są rozmieszczone w taki sposób, aby wykryły miejsce wypadku pojazdu wraz z prędkością pojazdu przed wypadkiem i nie. pasażera w pojeździe. Gdy czujniki wykryją lokalizację pojazdu, wysyłają sygnał do stacji monitorującej, aby wykryła lokalizację pojazdu i wysłała ostrzeżenie do zainteresowanej osoby.
Monitoring obszaru oparty na WSN
Monitorowanie obszaru jest jednym z zastosowań bezprzewodowych sieci czujników. W monitorowaniu obszaru organizuje się WSN tam, gdzie wymagany jest monitoring. W zastosowaniach wojskowych czujniki są używane głównie do wykrywania zakłóceń wroga.
Gdy czujniki wykryją ciepło lub ciśnienie, dane są przesyłane do jednej ze stacji bazowych, aby można było podjąć odpowiednie działania. Podobnie, WSN używają różnych czujników, aby wykryć istnienie pojazdów, od motocykli po samochody.
Monitoring zanieczyszczenia powietrza oparty na WSN
WSN odgrywają kluczową rolę w monitorowaniu niebezpiecznych gazów w powietrzu. Są więc używane w różnych miastach, takich jak Londyn, Sztokholm i Brisbane. W porównaniu z łączami przewodowymi, sieci te mogą czerpać korzyści z łączy bezprzewodowych, takich jak ad-hoc, aby uczynić je bardziej przenośnymi w celu testowania odczytów w różnych obszarach.
System monitorowania ciała pacjenta oparty na WSN i Zigbee
Ten projekt służy do wdrożenia systemu WSN (bezprzewodowej sieci czujników), który jest używany do zdalnego monitorowania pacjenta za pomocą sieci Zigbee. Monitorowane są różne parametry zdrowotne, takie jak EKG, temperatura ciała, bicie serca za pomocą różnych czujników.
Dane zbierane z czujników mogą być przesyłane do lekarza lub centralnej stacji monitorującej za pośrednictwem sieci Zigbee. Wszystkie te parametry mogą być wyświetlane graficznie na komputerze po stronie odbiorczej za pośrednictwem interfejsu GUI LabVIEW.
Oparty na WSN inteligentny sterownik dla odwiertów naftowych
Ten projekt służy do zaprojektowania systemu monitorowania stanu odwiertu naftowego. W tym projekcie WSN jest używany do monitorowania i nadzorowania różnych indywidualnych sterowników umieszczonych w szybach naftowych. Każdy kontroler Zigbee za pomocą czujników temperatury, poziomu i gazu może być monitorowany zdalnie z centralnej pozycji poprzez sieć Zigbee.
Oparte na Zigbee i WSN wykrywanie pożarów lasów
Ten projekt został zaprojektowany z kontrolerem opartym na energii słonecznej do zdalnego wykrywania pożaru lasu. Układ sterownika opartego na energii słonecznej można wykonać w lesie za pomocą sieci Zigbee. Ten kontroler zawiera różne czujniki z nadajnikiem-odbiornikiem Zigbee, takie jak temperatura, dym, deszcz i ciśnienie. Parametry te mogą być zdalnie monitorowane z centralnej lokalizacji.
Monitoring strukturalny oparty na WSN
Bezprzewodowe sieci czujników służą do sprawdzania ruchu w budynkach i strukturach transportowych, takich jak mosty, tunele, nasypy, estakady itp. System ten pozwoli inżynierowi monitorować konstrukcje bez konieczności wizyt na miejscu. Dane można zbierać zwykle co tydzień lub co miesiąc, odwiedzając strony. Aby temu zaradzić, wdrażany jest system monitorowania strukturalnego oparty na WSN.
Monitorowanie stanu maszyny za pomocą WSN
WSN zostały wdrożone dla CBM maszyn. Tutaj CBM oznacza konserwację opartą na stanie. Ten system zapewnia znaczne oszczędności kosztów i umożliwia innowacyjne funkcje. W porównaniu z systemami bezprzewodowymi, systemy przewodowe wykorzystują wystarczającą liczbę czujników do instalacji, ponieważ czujniki są często ograniczone kosztem okablowania. Wcześniej niedostępne regiony, takie jak niebezpieczne obszary kontrolowane w inny sposób, zasoby mobilne i maszyny rotacyjne, są teraz dostępne za pomocą czujników bezprzewodowych.
WSN w rolnictwie
Bezprzewodowe sieci czujników mają zastosowanie w rolnictwie, aby ograniczyć konserwację okablowania w trudnej atmosferze. Systemy wodne zasilające grawitację można sprawdzić za pomocą przetworników ciśnienia, dzięki czemu można sprawdzić poziom wody w zbiorniku, a pompy wody można kontrolować za pomocą urządzeń bezprzewodowych. Zużycie wody może być mierzone i przesyłane bezprzewodowo z powrotem do centrum centralnego sterowania w celu rozliczenia. Automatyzacja nawadniania pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie wody i zmniejsza ilość odpadów.
A więc o to chodzi bezprzewodowa sieć czujników projektowanie. Są to najlepsze innowacyjne projekty sieci czujników bezprzewodowych i projekty z ostatniego roku dla ECE studentów w różnych obszarach zastosowań. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście te projekty. Ponadto w przypadku jakichkolwiek wątpliwości dotyczących zastosowań sieci czujników bezprzewodowych prosimy o wyrażenie opinii, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, czym jest Zigbee?
