1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
1.4Ứng dụng của mạng cảm biến không dây
Mạng cảm biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống:
*Các ứng dụng về môi trường:
Các mạng cảm biến không dây được dùng để theo dõi sự chuyển động của chim muông, động vật, côn trùng; theo dõi các điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm; theo dõi và cảnh báo sớm các hiện tượng thiên tai như động đất,núi lửa phun trào, cháy rừng, lũ lụt…. Một số ứng dụng quan trọng như:
• Phát hiện sớm những thảm họa như cháy rừng:
Bằng việc phân tán các nút cảm biến trong rừng, một mạng ad hoc được tạo nên một cách tự phát. Mỗi nút cảm biến có thê thu thập nhiều thông tin khác nhau liên quan đến cháy như nhiệt độ, khói …Các dữ liệu thu thập được truyền multihop tới nơi trung tâm điều khiển để giám sát, phân tích, phát hiện và cảnh báo cháy sớm. Ngay sau khi sự kiên liên quan đến cháy được phát hiện, trung tâm điều khiển sẽ đưa ra cảnh báo sớm. Điều này sẽ giúp phát hiện sớm và ngăn chặn được thảm họa cháy rừng.
Hình 1.10 Mạng WSN cảnh báo cháy rừng
• Cảnh báo lũ lụt: Hệ thông này bao gồm các nút cảm biến về lượng
mưa, mực nước.Các cảm biến này cung cấp thông tin cho hệ thống cơ sở dữ liệu trung tâm để phân tích và cảnh báo lụt sớm.
• Giám sát và cảnh báo các hiện tượng địa trấn: Các cảm biến về độ
rung … được đặt rải rác ở mặt đất hay trong lòng đất những khu vực hay xảy ra động đất, hay gần các núi lửa để giám sát và cảnh báo sớm hiện tượng động đất và núi lửa phun trào.
Hình 1.11 Cảnh báo và đo thông số động đất
* Các ứng dụng trong y học:
Giám sát trong y tế và chẩn đoán từ xa: Trong tương lai, các nút cảm biến có thể được gắn vào cơ thể, ví dụ như ở dưới da và đo các thông số của máu để phát hiện sớm các bệnh như ung thư, nhờ đó việc chữa bệnh sẽ dễ dàng hơn. Hiện nay đã tồn tại những video sensor rất nhỏ có thể nuốt vào trong người, dùng một lần và được bọc vỏ hoàn toàn, nguồn nuôi của thiết bị này đủ để hoạt động trong 24h (hình 1.12). Trong thời gian đó, chúng gửi hình ảnh về bên trong con người sang một thiết
bị khác mà không cần phải phẫu thuật. Các bác sĩ có thể dựa vào đó để chuẩn đoán và điều trị.
Hình 1.12 Ứng dụng trong y tế
* Ứng dụng trong gia đình:
Trong lĩnh vực tự động hóa nhà ở, các nút cảm biến được đặt ở các phòng để đo nhiệt độ. Không những thế, chúng còn được dùng để phát hiện những sự dịch chuyển trong phòng và thông báo lại thông tin này đến thiết bị báo động trong trường hợp không có ai ở nhà.
Hình 1.13 Ứng dụng nhà thông minh
* Trong công nghiệp
• Trong lĩnh vực quản lý kinh doanh, công việc bảo quản và lưu giữ
cần tồn tại trong thời kì lưu trữ và bảo quản. Trong mỗi lần kiểm kê, một query tới kho lưu trữ dưới dạng bản tin quảng bá. Tất cả các kiện hàng sẽ trả lời query đó để bộc lộ các đặc điểm của chúng. Ngay cả các bản tin có cường độ yếu từ những cảm biến đơn lẻ vẫn có thể được truyền tin cậy nếu chúng được chuyển tiếp qua từng nút. Cảm biến còn có thể được dùng để đo nhiệt độ và độ ẩm. Vào ban đêm chúng được đặt ở chế độ chống trộm. Nếu một ai đó cố dịch một kiện hàng, sensor sẽ hoạt động và ra hiệu cho thiết bị cảnh báo. Điều này đặc biệt hữu dụng trong việc bảo vệ hàng hóa trong những tòa nhà lớn
Hình 1.14 Ứng dụng trong quản lý hàng hóa
• Những nút cảm biến này cũng có thể ứng dụng trong việc quản lý
các container ở cảng. Mỗi một container là một nút mạng trong mạng cảm biến và có thể ghi nhớ thông tin của nó một cách xác thực. Việc liên lạc qua khoảng cách xa hơn có thể thực hiện theo kiểu điểm – điểm từ container này đến container khác. Tập hợp các container tự bản thân nó là một cơ sở dữ liệu và vì vậy luôn luôn nhất quán. Nhờ đó tàu có thể dễ dàng xác định được chính xác kiện hàng của nó và container thậm chí còn có thể thông báo lại nếu có container lân cận bị lỡ, mà không cần phải truy nhập vào dữ liệu toàn cầu (global database).
Hình 1.15 Ứng dụng ở cảng
• Quản lí dây truyền sản xuất, theo dõi sản phẩm:
* Trong nông nghiệp:
• Ứng dụng trong trồng trọt:Các cảm biến được dùng để đo nhiệt độ,
độ ẩm, ánh sáng ở nhiều điểm trên thửa ruộng và truyền dữ liệu mà chúng thu được về trung tâm để người nông dân có thể giám sát và chăm sóc, điều chỉnh cho phù hợp.
Hình 1.16 Ứng dụng trong trồng trọt
• Ứng dụng trong chăn nuôi: Trong chăn nuôi gia súc, gia cầm cũng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trang bị các cảm biến để dễ dàng theo dõi và giám sát .
Hình 1.17 Ứng dụng trong chăn nuôi
* Trong quân sự:
Các mạng cảm biến có vai trò quan trọng trong hệ thống C4ISRT (military command, control, communications, computing, intelligence, servaillence, reconnaissance and targeting systems ) vì nó có các đặc tính triển khai nhanh, tự
cấu hình, và chịu lỗi.Các ứng dụng của mạng cảm biến trong quân sự như là giám sát quân đội, giám sát trang thiết bị,vũ khí, khảo sát chiến trường,quân địch, dò tấn công bằng vũ khí hạt nhân, sinh học, hóa học của quân địch.
* Trong giao thông:
Các cảm biến được đặt trong các ô tô để người dùng có thể điều khiển, hoặc được gắn ở vỏ của ô tô, các phương tiện giao thông để chúng tương tác với nhau và tương tác với đường và các biển báo để giúp các phương tiện đi được an toàn, tránh tai nạn giao thông và giúp việc điều khiển luồng tốt hơn.
Hình 1.18 Ứng dụng trong giao thông
Tất cả các ứng dụng của mạng cảm biến không dây được phân loại thành :
-Giám sát các môi trường tĩnh:giám sát môi trường,các hệ sinh thái,cảnh báo cháy…
-Giám sát sự chuyển động của các đối tượng: như là giám sát các động vật trong cuộc sống hoang dã,giám sát sự chuyển động của các phương tiện giao thông…