Научная статья на тему 'Основные элементы структурной архитектуры сенсорных узлов'

Основные элементы структурной архитектуры сенсорных узлов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
186
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕСПРОВОДНАЯ СЕНСОРНАЯ СЕТЬ / СЕНСОРНЫЙ УЗЕЛ / СЕНСОР / АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ / МИКРОКОНТРОЛЛЕР / ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК / ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Ногин Андрей Андреевич

Появившись сравнительно недавно термин «сенсорная сеть» стало уже достаточно устоявшимся понятием. Этот термин обозначает самофункционирующуюся и устойчивую к отказу отдельных элементов сеть, состоящую из большого количества небольших, компактных и дешевых полупроводниковых приборов, соединенных между собой беспроводной связью. В данной статье автор рассматривает основные элементы структурной архитектуры сенсорных узлов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Ногин Андрей Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Основные элементы структурной архитектуры сенсорных узлов»

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ СЕНСОРНЫХ УЗЛОВ Ногин А.А.

Ногин Андрей Андреевич — магистрант, Институт комплексной безопасности и специального приборостроения Московский технологический университет, г. Москва

Аннотация: появившись сравнительно недавно термин «сенсорная сеть» стало уже достаточно устоявшимся понятием. Этот термин обозначает самофункционирующуюся и устойчивую к отказу отдельных элементов сеть, состоящую из большого количества небольших, компактных и дешевых полупроводниковых приборов, соединенных между собой беспроводной связью. В данной статье автор рассматривает основные элементы структурной архитектуры сенсорных узлов.

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, сенсорный узел, сенсор, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, приемопередатчик, источник питания.

УДК 004

Беспроводные сенсорные сети нашли множество применений в настоящее время. Они нашли своё применение устройствах для автоматизации зданий (контроль ОВК-оборудования, управление освещением, управление энергоснабжением, мониторинг состояния несущих конструкций зданий и сооружений), промышленной автоматизации (диагностика промышленного оборудования, дистанционный контроль оборудования, мониторинг производственных процессов, телеметрия для исследований и испытаний), безопасности и обороне (охранно-пожарная сигнализация, контроль периметра и удаленное наблюдение, контроль за перемещением людей и техники, мониторинг имущества и ценностей), здравоохранения (мониторинг состояния пациентов, оповещения персонала) и многих других[5]

Популярность и преимущество беспроводных сенсорных сетей связана с их автономностью, которая позволяет им работать без помощи различных инфраструктур, а также без воздействия человека. Сама же структурная архитектура сенсорных узлов зависит от тех целей и функций, которая должна будет выполнять данная беспроводная сенсорная сеть(БСС). Но в тоже время у них есть общие элементы, которые можно выделить в любых узлах БСС [3].

1) Важной частью сенсорного узла можно выделить сам сенсор. Это устройство позволяет собирать данные окружающей среды и объектов в этой среде[2]. В настоящей момент используются множество различных сенсоров: устройств мониторинга строений, объектов домашнего хозяйства(датчики влажности, атмосферного давления ,температуры, огня, дымы и многих других), химические датчики и.т.п.

г

•/ 1

Рис. 1. Пример датчик влажности

2) Из внешней среды сенсор получает информацию в аналоговом виды, но все действия при дальнейшей обработки и передачи информации, происходят в цифровой форме представления данных.Для этих целях в сенсорных узлах используют аналого-цифровой преобразователь(АЦП).Он преобразовывает входной аналоговый сигнал в дискретный код(цифровой сигнал).

Рис. 2. Пример аналого-цифрового преобразователя(АЦП)

3) Далее этот сигнал поступает в вычислительную систему, которая состоит из микроконтроллера и запоминающего устройства. Эта система выполняет обработку и временное хранение полученного сигнала. Она также реализует стек протоколов, необходимых для передачи данных по сети.

Рис. 3. Пример микроконтроллер

4) Также одни из обязательных устройств сенсорного узла является- приёмопередатчик беспроводной сети. Он позволяет взаимодействовать с другими узлами БСС.

5) Источник питания является последним из обязательных элементов сенсорного узла. Для большинства целей БСС предполагается, что источник будет автономный (гальванический элемент или батарея малый размер).В некоторых исследованиях в качестве источника питания используют солнечные батареи. Для сенсорных сетей промышленных объектов источник питания может быть неавтономный (подключение к сети электропитания).

Источник электропитания

1 О Вычислительная система 0 Приемопередат чик беспроводной сети

Сенсор АЦП п> Микропроцессор

«Л

Запоминающее устройство

Рис. 4. Строение сенсорного узла

Следует выделить некоторые особенности элементов сенсорных сетей:

• низкая стоимость узлов и их небольшие размеры

• низкая стоимость обслуживания

• простота установки

• низкое потребление энергии

• передача информации на значительные расстояния.

Список литературы

1. Восков Л.С., Курпатов Р.О. Энергоэффективный комбинированный метод локализации в беспроводных сенсорных сетях // Журнал «Датчики и системы», №4, 2011. М.: ООО «СенСиДат-Контрол», 2011, 153 с.

2. Кучерявый Е.А. Принципы построения сенсоров и сенсорных сетей / Е.А. Кучерявый, С.А. Молчан, В.В. Кондратьев // Электросвязь, 2006. № 6. С.10-15.

3. Кучерявый А.Е. Сети связи общего польхования. Тенденции развития и методы расчета / А.Е. Кучерявый, А.И. Параманов, Е.А. Кучерявый. - Москва: ФГУП ЦНИИС, 2008. С. 151.

4. Кучерявый А.Е. Сети связи следующего поколения / А.Е. Кучерявый, А.Л. Цуприков// М.: Изд-во ФГУП ЦНИИС, 2006. 278 с.

5. Кривченко Т., Кривченко И., Долгушин С., Артеев В., Федоров В., Ламберт Е., Курилин А. Беспроводная связь в системах мониторинга и управления // Электронные компоненты. 2005, 461 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОГО РЫНКА КРАУДФАНДИНГОВЫХ УСЛУГ Агафодоров П.Н.

Агафодоров Павел Николаевич — магистрант, кафедра бизнес-информатики, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва

Аннотация: в докладе описан рынок краудфандинга в России. Приводится описание и анализ лидирующих краудфандинговых платформ мира и России. Приводятся тенденции развития и факторы риска.

Ключевые слова: краудсорсинг, краудфандинг, краудфандинговая платформа.

В настоящее время все большую популярность набирает такой способ реализации проектов, как краудсорсинг, и его соответствующие подвиды. Для понимания видов и причин распространения следует начать рассмотрение с основополагающей концепции.

Термин краудсоринг выдвинул Джефф Хау в 2006 году. Краудсорсинг (от англ. crowd -толпа, sourcing - использование ресурсов) - это использование информационных технологий с целью привлечения широкого круга лиц на субподрядную работу для реализации различного рода задач [1].

В результате развития и широкого распространения данной области в настоящее время принято выделять три направления. Это краудфандинг, краудлендинг и краудинвестинг. Рассмотрим более подробно первое направление.

Краудфандинг (от англ. crowd - толпа, funding - финансирование) - это способ добровольного привлечении финансовых ресурсов от большого количества людей с целью реализации продукта или услуги, помощи нуждающимся, проведения мероприятий, поддержки как физических, так и юридических лиц посредством специализированной площадки [2].

Краудфандинг, в первую очередь, это инструмент финансирования инновационных проектов, но он применяется и в других сферах деятельности человека, от поддержки творческих проектов, до благотворительных и гражданских инициатив.

Финансирование проектов осуществляется посредством интернет-платформ, которые объединяют большое количество людей, способных предоставить инвестиции для реализации. Такой путь позволяет кардинально изменять рынок, выпуская продукт без привлечения инвестиционных банков и венчурных капиталистов. Это очень важный процесс, если принимать во внимание позицию государства, направленную на развитие малого и среднего бизнеса.

Краудфандинг обладает такими преимуществами как предоставление эффективного и прозрачного инструмента финансирования и знакомство людей с целью сотрудничества. Также, стоит иметь ввиду скрытые преимущества: тестирование идеи, реклама продукта, генерирование рынка продаж.

Первая краудфандинговая платформа Kickstarter появилась в 2009 году в США. Данный проект реализовал прозрачную схему инвестирования в проекты, что позволило проекту стать многопрофильной и успешной компанией. Успех одной площадки стал толчком к развитию данного направления по всему миру, в том числе и в России.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.