{"id":1825,"date":"2022-10-21T10:48:51","date_gmt":"2022-10-21T10:48:51","guid":{"rendered":"https:\/\/rfidunion.com\/?p=1825"},"modified":"2023-04-14T06:05:37","modified_gmt":"2023-04-14T06:05:37","slug":"wireless-sensor-networks","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/technology\/wireless-sensor-networks.html","title":{"rendered":"Was ist ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN)?"},"content":{"rendered":"
In den letzten Jahren haben immer mehr Menschen weltweit drahtlos genutzt Sensornetzwerke<\/a>. Das effektive Design von WSNs wird zu einem Forschungsgebiet an gro\u00dfen Forschungsstandorten. In diesem Papier werden wir \u00fcber die Definition von drahtlosen Sensornetzwerken und ihre verwandten Anwendungen sprechen.<\/p>\n\n\n\n Ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN) kann als selbstkonfigurierendes drahtloses Netzwerk definiert werden. Und es ist keine zus\u00e4tzliche Infrastruktur erforderlich. Es dient der Beobachtung physikalischer oder anderer Umgebungsbedingungen. Wie Druck, Bewegung, Temperatur, Schall und Vibration. Es verbindet diese Daten oder Informationen auch direkt \u00fcber das Netzwerk mit einem Empf\u00e4nger. Dieser Empf\u00e4nger wird oft als prim\u00e4rer Ort zum Beobachten und Analysieren von Informationen angesehen.<\/p>\n\n\n\n Die Schnittstelle zwischen dem Benutzer und dem Netzwerk scheint aus einer Basisstation oder einem Empf\u00e4nger zu bestehen. An dieser Stelle k\u00f6nnen Personen Abfragen in diese Schnittstelle einf\u00fcgen und die Ergebnisse vom Empf\u00e4nger sammeln lassen. Sie k\u00f6nnen dann die Informationen, die sie ben\u00f6tigen, aus dem Netzwerk abrufen.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Sensornetzwerke haben Tausende von Sensorknoten. Diese Knoten erm\u00f6glichen es ihnen, miteinander zu kommunizieren Funksignale<\/a>. Auch drahtlose Sensorknoten sind mit leistungsf\u00e4higen Komponenten ausgestattet. Diese Komponenten sind Sensoren, Funktransceiver, Computerger\u00e4te und Stromversorgungen.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Sensorknoten sind von Natur aus ressourcenbeschr\u00e4nkt. Diese Knoten haben eine begrenzte Verarbeitungsgeschwindigkeit, Speicherkapazit\u00e4t und Kommunikationsbandbreite.<\/p>\n\n\n\n Sie setzen Sensorknoten in der Umgebung ein. Danach sind sie f\u00fcr die Organisation der entsprechenden Netzwerkinfrastruktur verantwortlich. Es findet dann eine Multi-Hop-Kommunikation mit ihnen statt. Die Onboard-Sensoren beginnen dann mit dem Sammeln von Informationen \u00fcber die f\u00fcr den Benutzer interessanten Daten. Die drahtlose Sensornetzwerkvorrichtung handhabt die Beantwortung der von der Kontrollstation gesendeten Anfrage. Beim Empfang einer Abfrage f\u00fchrt es sofort einen bestimmten Befehl aus oder stellt dem Benutzer ein Abtastmuster zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n\n Die Sensorknoten arbeiten in der Regel kontinuierlich oder ereignisgesteuert. GPS<\/a> und lokale LPS-Positionierungsalgorithmen k\u00f6nnen spezifische Standort- und Positionsinformationen erhalten.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Sensorger\u00e4te sind typischerweise mit effizienten Aktoren ausgestattet. Diese Aktuatoren sind so konzipiert, dass sie unter bestimmten Bedingungen \u201ewirken\u201c. Diese Netzwerke werden oft als drahtlos bezeichnet Sensor und Aktor<\/a> Netzwerke.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Sensoren bieten mehr Vorteile als herk\u00f6mmliche eigenst\u00e4ndige Sensoren und Controller. WSNs sind standortspezifisch und k\u00f6nnen in der N\u00e4he des Produktionsstandorts platziert werden. Au\u00dferdem k\u00f6nnen Benutzer die Netzwerkknoten anpassen, um ihre interessierenden Variablen zu verfolgen. Benutzer k\u00f6nnen auch die Anzahl der Sensoren und Controller pro Fl\u00e4cheneinheit erh\u00f6hen, indem sie viele Knoten verwenden. Die Verwendung von drahtlosen Sensornetzwerken kann Benutzern helfen, die Anzahl der eingesetzten Sensoren sowie die Kosten des Netzwerks effektiv zu reduzieren.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Sensornetzwerke werden entsprechend ihrer Einsatzumgebung in verschiedene Typen eingeteilt. Benutzer k\u00f6nnen diese Netzwerke an Land, im Untergrund, unter Wasser usw. bereitstellen. Zu den WSN-Typen geh\u00f6ren die folgenden:<\/p>\n\n\n\n Ein terrestrisches drahtloses Sensornetzwerk dient der Kommunikation mit Basisstationen. Der drahtlose Sensor wird in einem strukturierten (Ad-hoc) oder unstrukturierten (vorgeplanten) Modus f\u00fcr Tausende von WSN-Knoten bereitgestellt. Bei einem unstrukturierten Einsatz werden die Sensorknoten zuf\u00e4llig im Zielgebiet verteilt, das von der eingestellten Ebene abgeworfen wird. Auslassen, strukturierter Modus ber\u00fccksichtigt optimale Platzierung, Rasterplatzierung und 2D- und 3D-Platzierungsmodelle.<\/p>\n\n\n\n Das terrestrische drahtlose Sensornetzwerk ist mit einer Solarzelle ausgestattet. Die Batterie dient nur als Hilfsenergiequelle, und die Leistung der Netzbatterie selbst ist begrenzt. WSN erzielt Energieeinsparungen durch wenige Operationen. Wie Low Duty Cycle, optimiertes Routing, minimierte Latenz etc.<\/p>\n\n\n\n Unterirdische drahtlose Sensornetzwerke sind teurer als terrestrische drahtlose Sensornetzwerke. Benutzer sollten die Bereitstellungs-, Wartungs- und Ger\u00e4tekosten ber\u00fccksichtigen, bevor sie dieses WSN verwenden. Unterirdische drahtlose Sensornetzwerke haben mehrere Sensorknoten, die Untergrundbedingungen verfolgen k\u00f6nnen. Diese unterirdischen Sensorknoten sind normalerweise versteckt. Die restlichen Knoten befinden sich \u00fcber dem Boden. Sie senden Daten \u00fcber spezialisierte Sensorknoten an die Basisstation.<\/p>\n\n\n\n Unterirdische drahtlose Sensornetzwerke stehen vor mehreren Herausforderungen. Es ist f\u00fcr Menschen schwierig, unterirdisch installierte drahtlose Sensornetzwerke aufzuladen. Selbst mit Batterien ausgestattete Sensorknoten haben keinen einfachen Zugang zu Energie. Zweitens macht die unterirdische Umgebung auch das Kommunikationssignal deutlich schw\u00e4cher. Es ist f\u00fcr Menschen schwierig, drahtlose Kommunikation in dieser Umgebung zu verwenden.<\/p>\n\n\n\n Entsprechenden Studien zufolge geh\u00f6ren mehr als 70% der Erdfl\u00e4che zu den Meeresressourcen. Drahtlose Unterwassersensornetzwerke bestehen aus vielen Sensorknoten und Fahrzeugen unter Wasser. Diese Unterwasserger\u00e4te und -fahrzeuge sammeln Daten von den eingesetzten Sensorknoten.<\/p>\n\n\n\n Die Unterwasserumgebung macht die drahtlose Kommunikation zu einer gro\u00dfen Herausforderung. Die Unterwasserumgebung ist anf\u00e4llig f\u00fcr Ausbreitungsverz\u00f6gerungen, Bandbreite und Sensorausf\u00e4lle. Man stattet WSNs auch mit begrenzten Batterien aus, die aus Energiegr\u00fcnden nicht aufgeladen oder ersetzt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Multimedia-Sensornetzwerke erm\u00f6glichen es Menschen, Multimedia-Ereignisse zu verfolgen und zu verfolgen. Zum Beispiel etwas Video, Bildgebung und Audio. Die Netzwerk-Sensorknoten sind haupts\u00e4chlich mit Kameras und Mikrofonen ausgestattet. Diese Sensorknoten sind \u00fcber das Internet verbunden. Sie bieten Benutzern Datenabruf, Datenkomprimierung und Korrelationsfunktionen.<\/p>\n\n\n\n Es gibt viele Probleme mit Multimedia-WSNs. Zum Beispiel hohe Bandbreite, hoher Energieverbrauch und schwierige Verarbeitungs- und Komprimierungstechniken. Dar\u00fcber hinaus muss Multimedia eine hohe Bandbreite aufweisen, um Inhalte ordnungsgem\u00e4\u00df bereitzustellen.<\/p>\n\n\n\n Ein Mobilfunk-Sensornetzwerk besteht aus frei beweglichen Sensorknoten. Diese Knoten k\u00f6nnen mit der physischen Umgebung interagieren und die Erfassung und Kommunikation berechnen. Mobile drahtlose Sensornetzwerke sind vielseitiger als statische Sensoren. Es hat auch mehr Vorteile. Mobile WSNs haben eine \u00fcberlegene Kanalkapazit\u00e4t, eine bessere Energieeffizienz usw.<\/p>\n\n\n\n Verschiedene Anwendungen von WSNs sind weltweit weit verbreitet. Basierend auf der Natur von Anwendungen f\u00fcr drahtlose Sensornetzwerke k\u00f6nnen wir sie in f\u00fcnf Kategorien einteilen. Sie sind wie folgt:<\/p>\n\n\n\n Der milit\u00e4rische Sektor wird von den meisten als die treibende Kraft der Sensornetzwerkforschung angesehen. Dieses Feld ist auch der erste Bereich menschlicher Aktivit\u00e4t, der WSNs verwendet. Mit fortschreitender Sensortechnologie kann sie eine Vielzahl von Operationen unterst\u00fctzen. WSN-Milit\u00e4ranwendungen sind haupts\u00e4chlich Schlachtfeld\u00fcberwachung, Kampf\u00fcberwachung und Eindringlingserkennung.<\/p>\n\n\n\n Sensoren k\u00f6nnen verwendet werden, um chemische, biologische und radiologische Substanzen zu detektieren. Und giftige Industriematerialien (TIM). Um Einbr\u00fcche zu erkennen, w\u00fcrde man mehrere Arten von WSNs verwenden. Wie Infrarot-, optoelektronische, Laser- und Vibrationssensoren. Unter ihnen werden die Knoten von WSN RADAR-, LIDAR-, LADAR- und Ultraschallsensoren verwenden, um die Entfernung zum Zielobjekt zu ermitteln. In diesem Fall bedeutet RADAR Radio Detection and Ranging und LIDAR Light Detection and Ranging. Und LADAR ist Laserdetektion und Entfernungsmessung. Die LADAR- und Infrarotsensoren helfen auch bei der schnellen Bildgebung.<\/p>\n\n\n\n Das Aufstellen von Sensorknoten auf dem Schlachtfeld in der N\u00e4he von Wegen, die feindliche Streitkr\u00e4fte nutzen k\u00f6nnten, ist eine der effektivsten WSN-Anwendungen. Ein WSN auf dem Schlachtfeld kann ohne kontinuierliche manuelle Betreuung und Wartung arbeiten und seinen Standort senden. Sie m\u00fcssen sich dar\u00fcber im Klaren sein, dass es auf dem Schlachtfeld viele Variablen gibt. Somit spielen hier die Reichweite und der Energieverbrauch der Sensorknoten eine wichtige Rolle.<\/p>\n\n\n\n Drahtlose Sensornetzwerke verwenden fortschrittliche medizinische und tragbare Ger\u00e4te im Gesundheitsbereich. Medizinische Sensoren Patienten verfolgen<\/a> in medizinischen Einrichtungen, Krankenh\u00e4usern oder zu Hause. Gleichzeitig verfolgen tragbare Ger\u00e4te die Vitalfunktionen dieser Patienten in Echtzeit. Die Kombination aus medizinischen Sensoren und Wearables bietet viele Vorteile. Es erm\u00f6glicht \u00c4rzten, den Gesundheitszustand von Patienten aus der Ferne zu verfolgen. Es reduziert die Behandlungskosten f\u00fcr Patienten erheblich.<\/p>\n\n\n\n Ein Paradebeispiel sind Echtzeit-Elektrokardiogramme (EKGs). Die von EKGs verwendeten Echtzeitsensoren bieten Patienten eine personalisierte medizinische Hilfe. Mithilfe von Echtzeitsensoren k\u00f6nnen \u00c4rzte au\u00dferdem den Blutzuckerspiegel der Patienten und andere Diagnosen verfolgen.<\/p>\n\n\n\n Mit WSN wird eine kontinuierliche \u00dcberwachung der Umgebungsbedingungen in einem bestimmten Bereich erreicht. WSN tr\u00e4gt auch dazu bei, Umweltanwendungen zu verbessern. Das Netzwerk kann verhindern, dass die Gesundheit der Menschen durch gef\u00e4hrliche, \u00fcber die Luft \u00fcbertragene Krankheiten gesch\u00e4digt wird. Die h\u00e4ufigsten WSN-Umweltanwendungen sind die \u00dcberwachung der Wasserqualit\u00e4t und der Luft.<\/p>\n\n\n\n Menschen k\u00f6nnen das cyber-physische System von PipeSense nutzen, um die Qualit\u00e4t von frischem Trinkwasser zu beurteilen. Das System verwendet ein RFID-basiertes WSN<\/a> innerhalb der Pipeline zur \u00dcberwachung der Wasserqualit\u00e4t. Das Netzwerk unterst\u00fctzt die Bereitstellung verschiedener Informationen \u00fcber den Wasserbedarf oder die Wasserqualit\u00e4t. Einige Wartungsinformationen, wie Schwachstellen oder Rohrlecks, sind ebenfalls einsehbar. Die Pipeline verarbeitet RFID-Sensoren, um Informationen vom System zu sammeln und sie an den angegebenen Datendienst zu senden. Dann verwenden Algorithmen diese Informationen, um Entscheidungshilfen bereitzustellen.<\/p>\n\n\n\n Menschen k\u00f6nnen drahtlose Sensornetzwerke verwenden, um Luftqualit\u00e4tsgebiete zu verfolgen, die von feindlichen Kr\u00e4ften besetzt sind. WSN-AQMS ist ein typisches Beispiel f\u00fcr eine Luft\u00fcberwachungsanwendung. Das System kombiniert Gassensoren mit Libelium-Waspmotes. Die Kombination der beiden kann Luftqualit\u00e4tsparameter f\u00fcr Gase wie Ozon, CO und NO 2 messen.<\/p>\n\n\n\n WSN kann zur \u00dcberwachung von Gew\u00e4chsh\u00e4usern und zur Verbesserung seines Betriebs eingesetzt werden. Landwirte k\u00f6nnen Umweltparameter mit einem System namens AEMS erfassen. Das System verwendet WSN-Sensoren in Verbindung mit CCTV-Kameras. Landwirte k\u00f6nnen Daten zum Pflanzenwachstum innerhalb und au\u00dferhalb des Gew\u00e4chshauses sammeln und verfolgen. Sie erheben haupts\u00e4chlich Umweltparameter. Wie Temperatur, Lichtintensit\u00e4t, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Niederschlag usw.<\/p>\n\n\n\n Mit diesem System k\u00f6nnen Menschen das Wachstum von Pflanzen in Gew\u00e4chsh\u00e4usern verfolgen. Gleichzeitig kann der Mensch damit aber auch Ertr\u00e4ge steigern oder die Erntequalit\u00e4t verbessern, indem er bestimmte Umweltfaktoren ver\u00e4ndert.<\/p>\n\n\n\n Die Anwendung von WSN in verschiedenen industriellen Anwendungen l\u00f6st viele Probleme. Viele Logistiksysteme werden WSN f\u00fcr die Echtzeit\u00fcberwachung verschiedener Umgebungsparameter verwenden. Es hilft den Arbeitern, die Pakete besser zu handhaben. Durch den WSN-basierten Systemeinsatz k\u00f6nnen Unternehmen die Transportbedingungen verschiedener Transportwege nachverfolgen. Zum Beispiel die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einem fahrenden LKW-Container. Die Studienergebnisse zeigen, dass der Einsatz von WSNs in der Logistik die Qualit\u00e4t durch eine bessere \u00dcbersicht verbessert. Es hilft auch, Kosten zu senken, indem es Verluste w\u00e4hrend des Transports reduziert.<\/p>\n\n\n\n Die Anwendung von WSN in der K\u00fchlkettenlogistik kann deren \u00dcberwachung und Verwaltung verbessern. WSN kann verschiedene Umgebungsparameter in Echtzeit verfolgen. Es kann Unternehmen genaue Daten liefern, um die Anforderungen der K\u00fchlkettenlogistik zu erf\u00fcllen.<\/p>\n\n\n\n Es gibt noch viele weitere Anwendungsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr drahtlose Sensornetzwerke.<\/p>\n\n\n\n Es besteht kein Zweifel, dass drahtlose Sensornetzwerke au\u00dfergew\u00f6hnliche F\u00e4higkeiten haben. Drahtlose Sensornetzwerke bieten erhebliche Vorteile in allen Bereichen menschlicher Aktivit\u00e4t. Da sich die Technologie weiterentwickelt, wird erwartet, dass die Palette der WSN-Anwendungen w\u00e4chst.<\/p>\n\n\n\n In den letzten Jahren nutzen weltweit immer mehr Menschen drahtlose Sensornetzwerke. Das effektive Design von WSNs wird zu einem Forschungsgebiet an gro\u00dfen Forschungsstandorten. In diesem Artikel werden wir \u00fcber die Definition drahtloser Sensornetzwerke und die damit verbundenen Anwendungen sprechen. Was ist ein drahtloses Sensornetzwerk? Ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN) [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1839,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none"},"categories":[48,58,71,44],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1825"}],"collection":[{"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1825"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1825\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1839"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1825"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1825"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1825"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Was ist ein drahtloses Sensornetzwerk?<\/h2>\n\n\n\n
Arten von drahtlosen Sensornetzwerken<\/h2>\n\n\n\n
Terrestrische drahtlose Sensornetzwerke<\/h3>\n\n\n
Unterirdische drahtlose Sensornetzwerke<\/h3>\n\n\n
Drahtlose Unterwassersensornetzwerke<\/h3>\n\n\n
Multimediale drahtlose Sensornetzwerke<\/h3>\n\n\n
Mobile drahtlose Sensornetzwerke<\/h3>\n\n\n
Anwendungen f\u00fcr drahtlose Sensornetzwerke<\/h2>\n\n\n\n
Milit\u00e4rische Anwendungen<\/h3>\n\n\n
Gesundheitsanwendungen<\/h3>\n\n\n
Umweltanwendungen<\/h3>\n\n\n
Drahtloses Sensornetzwerk zur \u00dcberwachung der Wasserqualit\u00e4t<\/h4>\n\n\n\n
Luft\u00fcberwachung<\/h4>\n\n\n\n
Pflanzen- und Tieranwendungen<\/h3>\n\n\n
Industrielle Anwendungen<\/h3>\n\n\n
\n\n\n\n\n\n\n\nInformationen zu h\u00e4ufig gestellten Fragen zu drahtlosen Sensornetzwerken<\/h2>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"