بررسی كاربردهای شبكه های حسگر یا سنسور

پژوهشگر گرامی،شما با عنوان بررسی كاربردهای شبكه های حسگر یا سنسور وارد وب سایت شده اید برای دریافت فایل می توانید به ادامه مطلب بروید.
بررسی كاربردهای شبكه های حسگر یا سنسور|40130274|iq

كاربردهای شبكه های حسگر یا سنسور

شبكه های حسگر می تواند مشتمل بر انواع مختلف حسگرهاباشد ، نظیر سنسور یا حسگرزلزله شناسی ، نمونه گیری مغناطیسی در سطح كم ، حسگر حرارتی ، بصری ، و مادون قرمز و حسگر صدابرداری و رادار ، كه می توانند محیطی متفاوتی عملیات نظارتی و مراقبتی را بشرح زیر انجام دهند :

ما كاربردهای آنها را به بخش های متعدد طبقه بندی كرده ایم ، مانند محیط زیست ، بهداشت ، منزل و مواردی كاربرد تجاری ، البته می توان این طبقه بندی رابیشتر بسط داد بطوریكه تقسیم بندی شامل موارد دیگری مثل كاوش های فضائی ، فرآیندهای شیمیایی و نجات افراد از فاجعه بشود .

شبكه های حسگر بی سیم كه كاربردهای نظامی دارند ،

می توانند جزء‌لاینفك عملیات فرماندهی نظامی ، كنترل امور ، مخابرات ، فعالیت های كامپیوتری ، امور جاسوسی و مراقبتی و سیستم های هدف گیری باشند . ویژگی های شبكه های حسگر كه شامل استقرار نصب سریع و كم خطا بودن آنها می باشد ، استفاده آنهارا در امور نظامی افزایش داده است چون شبكه های حسگر مبتنی هستند بر وسایل كوچك و فشرده وارزان قیمت ، لذا در صورتیكه این قطعات توسط نیروهای دشمن از بین بروند ، تهدیدی برای عملیات نظامی محسوب نمی شوند وبدین ترتیب شبكه های حسگر می توانند روش بهتری برای كنترل عملیات در میادین جنگ باشند .

بعضی از كاربردهای نظامی شبكه های حسگر عبارتند از :

نظارت و مراقبت از نیروهای خودی و تجهیزات نظامی:

رهبران وفرماندهان ارتش می توانند وضیت نیروهای خودی و میزان تجهیزات نظامی در میدان جنگ را توسط شبكه های حسگر زیر نظر داشته باشند .هر گروه ، وسیله نقلیه و یا تجهیزات نظامی دارای حس گرهای كوچكی هستند كه وضعیت آنها را مدام گزارش می دهند این گزارشات در نودهای خاصی جمع شده و سپس به سر فرماندهی ارسال می گردند . اطلاعات خاصله همراه با سایر اطلاعات هریك از واحدها قابل ارسال به مقامات ذیصلاح نظامی در رده های بالارت می باشد نظارت برعملیات جبهه جنگ:

جاده ها و شاه راهها و نیز مناطق حساس

نظامی توسط توسط شبكه حسگر قابل پوشش هستند ، به طوریكه تمامی حركات و نقل و انتقالات نیروهای دشمن تحت نظارت كامل در می آید . به موازات عملیات و طرحهای جدید ، شبكه های حسگر هم در هرزمان و مكان استفاده برای كنترل عملیات جهبه می باشند .

شناسائی مناطق تحت اشغال نیروهای متخاصم :

از شبكه حسگر می توان برای شناسائی مناطق دشمن استفاده كرد و اطلاعات مفصل ارزشمندی از مناطق و موفقیت های نیروهای دشمن بدست آورد .

هدف گیری : از شبكه های حسگر می توان در سیستم هادی هدایتی تجهیزات هوشمند ارتشی به خوبی استفاده نمود. برآورد خسارات و تلفات جنگ :از شبكه های حسگر میتوان قبل از حمله و یا بعداز حملات هسته ، میكربی و شیمیایی : در جنگهای شیمیایی و میكروبی برای شناسایی عوامل شیمیایی و میكروبی باید در نزدیكی زمین به كشف آنها پرداخت ، شبكه های حسگر استفاده شده در نواحی خودی كه دارای سیستم اعلام خطر عوامل میكروبی و شیمیایی می باشد ، برای نیروهای خودی امكان واكنش سریع و پرهیز از خطرات آنها را فراهم می سازد و بدین ترتیب از میزان تلفات به مقدار چشم گیری جلوگیری می شود ونیز عملیات شناسایی بصورت مفصلی پس از حملات شیمیایی ، میكروبی و هسته ای صورت می گیرد .

برای مثال ، می توان عمل شناسایی جمله ، هسته ای را بدون در خطر قرار دادن تیم تحقیقاتی به تشعشعات هسته ای انجام داد .

انتخاب تكنولوژی حسگر برای نظارت بر محیط زیست

در این مقاله ما انتخاب تكنولوژی فوق را برای بكارگیری در شبكه های حسگر بی سیم شرح می دهیم ، كه میتواند برای نظارت وكنترل محیط زیست استفاده شود . وسایل فوق به شكلی مرتب جاسازی و توزیع شده اند و شامل تعداد زیادی وسایل حسگر چند كاره و هوشمند می گردد كه بصورت اتصالات بی سیم در مقیاس كوتاه به هم متصل شده اند . ویژگی های منحصر به فرد و كابردهای متعدد این وسایل مسائل حرارتی زیادی را دارد .

در این مقاله ما تكنولوژی شبكه حسگر را با توجه به ساختار و عملكرد و كاربر آن شرح می دهیم علاوه بر این ، دو موضوع مهم را در رابطه با شبكه های حسگر بی سیم( پوشش و ارتباطات ) شرح خواهیم داد كه می تواند موضوع اصلی هر نوع كابر شبكه های حسگر بی سیم باشد و سرانجام ما نتیجه حاصله از یك نمونه تجربی از شبكه فوق را در رابطه با كاربردهایی محیطی ارائه خواهیم داد .

آقای جیم شرح كاملی از انواع تغییرات ارتباطی كه ارتش در چند سال آینده با آن مواجه خواهد بود ، ارائه داده است . همانگونه كه او توضیح داده است ، این برنامه ها وابستگی ارتش را به دسترسی به طیف یا اسپكتروم فركانس رادیوئی افزایش خواهد داد .

البته دسترسی به اسپتكترون یا طیف چندان جدید نیست و وسایل ارتباطی برای دسترسی به آن رو به تكامل و بهتر شدن است به هر حال اسپكترون مناسب برای موبایل و ارتباطات بی سیم محدود به تكنولوژی و عمل فیزیك است ، به ویژه اسپكترون و یاطیف 200 مگاهرتز تا 3 گیگا هرتز ضروری است ، نه تنها از طرف سیستم های نظامی ، بلكه از جانب تعداد روز افزون خدمات و دستگاههای مدرن نظیر فون های بسل ، ای میل بی سیم ، ارسال صدای دیجیتال ، تلویزیون های با كیفیت عالی ، همگی نیازمند همان طیفی هستند كه وسایل پیشرفته نظامی محتاج آن می باشند. علاوه بر اینكه اداره دفاع متكی است به سیستم های اطلاعاتی بی سیم تقاضا برای كاربردهای غیر نظامی نیز روز افزون است و همان طور كه ملاحظه خواهید كرد ، ارتش فقط بخش كوچكی از این اسپكترون را به خود اختصاص داده است .

آنچه من شرح می دهم وضعیتی است كه در ایالات متحده وجوددارد ، مسئله در كشورهای ماوراء بحار و یا فراسوی دریاها به گونه دیگری است . وقتیكه ما در یك كشور دیگری هستیم ،‌خواه در حالت صلح و خواه در شرایط جنگ ، ما درمعرض الگوهای استفاده از اسپكتروم همان كشور هستیم . این امر در هر شرایطی صادق است. البته در كشورهای خارج هیچ تضمینی وجود ندارد كه اسپكتروم وجود داشته باشد حتی اگر وجود هم داشته باشد . وضعیت اداره و كاربرد آن طوری نیست كه فركانس های لازم از پیش و خود داشته باشد و بنابراین نیاز ما راتأمین نمی كند . لذا ما با یك سناریوی خوبی روبرو نیستم و با آنكه ما مجهزترین نیروهاه و قابلیت ها را دارا هستیم، این قابلیت ها و امكانات باوجود اسپكتروم می توانند ناكارآمد باشند .

ارتباطات نسل آینده حول محور این موضوع دور می زند چون اكس جی XG نه تنها استفاده موثر تری از اسپكتروم با طیف را ممكن می سازد بلكه بطور موثری قوانین و مقررات بازی را نیز تغییر می دهد و ما معتقدیم كه اكس جی نماینده ارتباطات نسل آینده است .

اكس جی متكی به منطقی است كه تصورات ما را درباره اسپكتروم به چالش می كشد تصور می شود كه اسپكتروم از لحاظ میزان تقاضا بر مقدر ثابت عرضه برتری دارد ولی ما از زاویه دیگری به اسپكتروم می نگریم آنچه مشاهده می كنیم یك سیستم فعال است ، سیستمی كه در آن استفاده از اسپكتروم در هر لحظه دچار تحول می شود ، همان طور كه شما هم شاهد آن هستید ، طبق برآوردهای اولیه ما ، به طور متوسط فقط 2 درصد از اسپكتروم در ایالات متحده استفاده نمی شود .

با آنكه تمامی اسپكتروم برای استفاده وجود دارد . در كشورهای خارج این درصد استفاده از اسپكتروم كمتر از این هم است .

اگر این امر درست باشد ، این سئوال فنی پیش می آید كه آیا آن قسمت از اسپكتروم استفاده نشده می تواند در صورتیكه سایر سیستم ها با ما تداخل نكنند ، مورد استفاده ما واقع شود یا خیر . برای پاسخ به این سئوال ، برنامه اكس جی XG چها رتكنولوژی كلیدی را توسعه داده است .

اول اینكه باید وسایل حسگر طیفی یا اسپكتروم فشرده و كم قدرت را با همراه با سیستم های فعال اكس جی جاسازی می كنیم استفاده از نوع با قدرت كم كلید اصلی استفاده موثر و فراوان از اسپكتروم است .

دوم اینكه ما باید استفاده از اسپكتروم را با طبقه بندی علائم یا سیگنال هائی كه ما حس می كنیم قادر به درك آن هستیم و می توانیم با آنها هم زیستی داشته باشیم ، مشخص نماییم .

سوم اینكه تكنولوژی اكس جی ، كه ما در حال توسعه آن می باشیم عبارت است از قابلیت واكنش در برابر سایر كابرهای اسپكتروم از طریق انتخاب و هماهنگ كردن فركانس ها ، پهنای باند انتشار كدها و غیرو .. هدف این است كه سیستم اكس جی را بصورتی طراحی می كنیم كه بدون امكان مداخله از طرف سایر كاربرها قابل استفاده باشد ما امكان دسترسی و كنترل را به شیوه ای همگن خواهیم ساخت كه حد وسیعی از امواج فیزیكی را حمایت یا ساپورت كند و به بهترین وجه ممكن از امیتازات هر كدام استفاده شود . سایرین می توانند این كار را ادامه و توسعه دهند و طرحهای فیزیكی خاص خود ایجا د نمایند .

بعداً در این برنامه ، ما نگاهی خواهیم داشت بر اشكال موجی اصلاح شده اكس جی كه می تواند از قابلیت های اكس جی از طریق اشكال موجی غیر دائم استفاده نماید و سرانجام اینكه لازم است .

اكس جی برای تغییرات استفاده از اسپكتروم از طریق ایجاد هماهنگی ، توسعه انتشار طرحهای جدید استفاده از اسپكتروم تنظیم وهماهنگ نماییم این تغییرات می توانند از طریق استفاده از رادار در منطقه ایجاد شود و یا اینكه ممكن است از طریق دستگاههای موبایل جدید به منطقه وارد شود و یا اینكه ممكن است در اثر حركات شبكه اكس جی و رو به رو شدن با یك محیط جدید به وجود بیاید .

با ادغام و یكپارچه كردن عملكرد فركانس در فعالیتهای شبكه ، ما می توانیم یك جبه ای را ایجاد كنیم كه در آن شبكه ها بتوانند پروتكل های متداول استفاده از اسپكتروم را شناسایی و هماهنگی و مدیریت یا كنترل نماید. این عملیات بصورت مستقل و خودكار صورت خواهد گرفت . نظر به اینكه شبكه ها متكی به اسپكتروم از پیش تعین شده نیستند لذا مقدار اسپكتروم لازم برای كاركاهش می یابد و من براین عقیده ام كه این اقدام می تواند ماهیت ارتباطات جبه را تغییر دهد آنچه ما را در رابطه با اكس جی مشاهده می كنیم چیزی نیست جز نسل جدید از شبكه رادیویی هوشمند و آگاه كه از تمام منابع و امكانات خود حداكثر استفاده را مینماید . شما برای یك لحظه یك جبه یا میدان جنگ مدرن را برای خود مجسم كنید همراه با وسایل نقلیه ، سپاه و وسایل دیده بانی مخصوص ، دستگاه های رادار ، حس گرها و دستگاههای حساس كنترل از راه دور كه همگی در آن جبهه وجود دارند . امروزه چیزی در حدود 8000 شبكه های مجزا وجود دارد كه به طور همزمان كار می كنند و هریك از آنها اسپكتورم و یا طیف خاص خود را دارند .

در رابطه با Xg ها نسل جدیدی از اینترنت بیسیم را خواهیم داشت كه می تواند به سادگی از طریق یك رادیو و یا وسیله مخابراتی قابل استفاده باشد .

این شبكه می تواند سایر سیستمهایی كه در منطقه كار می كنند را شناسایی كند . این شبكه به طور اتوماتیك وسایل حسگر و یا هر شبكه دیگری را جانمایی و هماهنگ می كند . و آنها را با فركانسهای مناسب و مخصوص خود شناسایی می نماید .

همچنان كه نیروها و یا سایر شركت كنندگان تماس برقرار می كنند سیستم XG به صورت خودكار همه چیز راكنترل مینماید همچنان كه شما خواهید دید وقتی كه دو شبكه موبایل برروی هم قرای می گیرند .

یكی از آنها به طور خودكار و بدون قطع شدن به یك فركانس جدید دیگری منطبق می شود .

گروه ها و افراد ، وسایل نقلیه ، رادار و رادیوهایی مختلف و تمامی قسمتهای جنگهای مدرن می توانند بدون قطع شدن استفاده از اسپكتورم خاص خود را سازماندهی كنند . برای مثال وقتی یك رادار یك شبكه موبایل را روشن می كند شبكه مذكور استفاده از طیف یا اسپكتورم خود را تنظیم می كند به طوری كه از دید سیستم رادار مخفی می ماند و هیچ نیازی به طراحی از قبل وجود ندارد و هر چقدر فركانسهای رادیویی بیشتری را ما مورد استفاده قرار دهیم نتایج بهتری را بدست می آوریم .

بنابراین این برنامه حسگر را همراه با سیستمهای مخابراتی مورد توجه و بحث قرار می دهد .

حال چگونه ما می توانیم به سرعت از این پیشرفت ها استفاده نمایئم ما انتظار داریم XG از طریق یك سری از مراحل به تدریج تكامل یابد . در ابتدا ما بیشتر تأكید داریم بر قابلیت های درون شبكه ای و نیز متمركز هستیم بر مدیریت و اجرای بهتر اسپكتروم در داخل شبكه های همگن .

این امر می تواند برای تكنولوژی جدید ما مثل سیستم هشدار دهنده از موقعیت كه واحد عملیاتی كوچكی است ، مفید باشد . با تكامل و توسعه هر چه بیشتر این تكنولوژی و كاربردهای بیشتر اكس جی ، استفاده از آن برای هماهنگی فعالیت های درون شبكه ای بسیار ضروری است .

هم چنین ما مشاهده می كنیم كه سیستم های حسگر می توانند در طراحی اسپكتروم با یك شبكه اكس جی همكاری و تشریك مساعی نمایند . شبكه های متعددی وجود دارد كه می توانند در اسپكتروم وارد شده و استفاده از آنرا با سیستم های آمریكایی و درون شبكه های متحد و هم پیمان و حتی كاربردهای محلی بصورت اشتراكی انجام دهند .

در اینجا ، اجازه بدهید به روشی اشاره كنیم كه دارپا DARPA استفاده می كند برای پیگیری برنامه اكس جی اكس جی ، یك برنامه 5 ساله است و متكی است به یك روش توسعه كه بر اساس حكومت و نیاز صنایع می باشد در خلال اولین سال ، ما بیشتر متمركز خواهیم شد بر روی سنجش و تعیین مشخصات استفاده از اسپكتروم موجود به خاطر داشته باشید كه مراتب فوق رو فرآیند اولیه ای هستند كه در یك عملیات اجرائی اكس جی وجود دارند ، و فعالیت بیشتری در این زمینه در سراسر برنامه انجام خواهد شد . در خلال این قسمت از برنامه ، ما نگاهی خواهیم داشت بر فعالیت های نظامی ، جبهه ، و فعالیت های شهری و روستایی ما بر این عقیده ایم كه موقعیت هائی را كه طرح می كنیم وجود دارد و قابلیت های لازم برای بهره برداری از آنها را بهتر می توان درك نمود .


مطالب دیگر:
📒لیست شرکتهای پخش مواد غذایی اردبیل📒لیست شرکتهای پخش مواد غذایی اصفهان📒لیست شرکتهای پخش مواد غذایی البرز📒لیست شرکتهای پخش مواد غذایی آذربایجان غربی📒لیست شرکتهای پخش مواد غذایی تهران📒لیست شرکتهای پخش مواد غذایی زنجان📒طرح توجیهی تولید شیشه های نسوز📒طرح توجیهی صفحه كليد كامپيوتر📒طرح توجیهی تولید و بسته بندی و صادرات سفال📒طرح توجیهی تولید سنگ دانه بندی شده و تولید پودر سنگ📒طرح توجیهی تولید پروتئین سویا📒طرح توجیهی تولید سیم خار دار📒طرح توجیهی تولید سیم و کابل برق📒طرح توجیهی شالیکوبی و حبوبات 3300 تن در سال📒طرح توجیهی تولید انواع شکلات و شیره خرما📒طرح توجیهی تولید شمش روی📒طرح توجیهی تولید انواع شناورهای صیادی📒طرح توجیهی تولید سولفات آهن هیدراته📒طرح توجیهی ساخت شناور بابری فايبر گلاس📒طرح توجیهی تولید شیره خرما و فرآوری آن📒طرح توجیهی تولید شیر، ماست و خامه بسته بندی📒طرح توجیهی سنگ بری سخت بر باظرفيت 60 000 مترمربع در سال📒طرح توجیهی تولید سرامیک های صنعتی📒طرح توجیهی تولید دستگاه علف بر📒طرح توجیهی تولید رادیاتورهای فولادی شوفاژ