پژوهش: دانلود پروژه رشته برق در مورد كاربردهاي شبكه هاي حسگر يا سنسور – قسمت اول

دانلود پایان نامه

شبكه هاي حسگر مي تواند مشتمل بر انواع مختلف حسگرهاباشد ، نظير سنسور يا حسگرزلزله شناسي ، نمونه گيري مغناطيسي در سطح كم ، حسگر حرارتي ، بصري ، و مادون قرمز و حسگر صدابرداري و رادار ، كه مي توانند محيطي متفاوتي عمليات نظارتي و مراقبتي را بشرح زير انجام دهند :

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

  • حرارت ،
  • رطوبت ،
  • حركت وسايل نقليه ،
  • فشار سنجي ،
  • بررسي و مطالعه تركيبات خاك
  • سطوح و يا وضعيت صدا
  • شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     
  • تعيين وجود و يا عدم وجود انواع اشياء
  • تنش ها و يا استرس هاي مربوط به اشياء و بالاخره
  • تعيين مشخصاتي نظير سرعت ، مسير و اندازه يك جسم ازدستگاههاي حسگر مي توان براي شناسائي دائمي و تعيين حوادث مختلف و كنترل موضعي دستگاهها بهره گیری نمود وجود اين حسگرهاي كوچك و ارتباط بي سيم آنها با يكديگر كاربردهاي جديدي را در نواحي مختلف نويد مي دهند .

ما كاربردهاي آنها را به بخش هاي متعدد طبقه بندي كرده ايم ، مانند محيط زيست ، بهداشت ، منزل و مواردي كاربرد تجاري ، البته مي توان اين طبقه بندي رابيشتر بسط داد بطوريكه تقسيم بندي شامل موارد ديگري مثل كاوش هاي فضائي ، فرآيندهاي شيميايي و نجات افراد از فاجعه بشود .

شبكه هاي حسگر بي سيم كه كاربردهاي نظامي دارند ،

مي توانند جزء‌لاينفك عمليات فرماندهي نظامي ، كنترل امور ، مخابرات ، فعاليت هاي كامپيوتري ، امور جاسوسي و مراقبتي و سيستم هاي هدف گيري باشند . ويژگي هاي شبكه هاي حسگر كه شامل استقرار نصب سريع و كم خطا بودن آنها مي باشد ، بهره گیری آنهارا در امور نظامي افزايش داده می باشد زیرا شبكه هاي حسگر مبتني هستند بر وسايل كوچك و فشرده وارزان قيمت ، لذا در صورتيكه اين قطعات توسط نيروهاي دشمن از بين بروند ، تهديدي براي عمليات نظامي محسوب نمي شوند وبدين ترتيب شبكه هاي حسگر مي توانند روش بهتري براي كنترل عمليات در ميادين جنگ باشند .

بعضي از كاربردهاي نظامي شبكه هاي حسگر عبارتند از :

  • نظارت بر نيروهاي حودي و تجهيزات و وسايل ،
  • نظارت و كنترل فعاليت هاي ميدان جنگ ،
  • شناسايي نيروهاي دشمن
  • هدف گيري
  • تعيين و برآورد تلفات و خسارات احتمالي ميدان نبرد
  • شناسايي حملات هسته اي ،
  • شيميائي و ميكربي

نظارت و مراقبت از نيروهاي خودي و تجهيزات نظامي:

رهبران وفرماندهان ارتش مي توانند وضيت نيروهاي خودي و ميزان تجهيزات نظامي در ميدان جنگ را توسط شبكه هاي حسگر زير نظر داشته باشند .هر گروه ، وسيله نقليه و يا تجهيزات نظامي داراي حس گرهاي كوچكي هستند كه وضعيت آنها را مدام گزارش مي دهند اين گزارشات در نودهاي خاصي جمع شده و سپس به سر فرماندهي ارسال مي گردند . اطلاعات خاصله همراه با ساير اطلاعات هريك از واحدها قابل ارسال به مقامات ذيصلاح نظامي در رده هاي بالارت مي باشد نظارت برعمليات جبهه جنگ:

جاده ها و شاه راهها و نيز مناطق حساس

نظامي توسط توسط شبكه حسگر قابل پوشش هستند ، به طوريكه تمامي حركات و نقل و انتقالات نيروهاي دشمن تحت نظارت كامل در مي آيد . به موازات عمليات و طرحهاي جديد ، شبكه هاي حسگر هم در هرزمان و مكان بهره گیری براي كنترل عمليات جهبه مي باشند .

شناسائي مناطق تحت اشغال نيروهاي متخاصم :

از شبكه حسگر مي توان براي شناسائي مناطق دشمن بهره گیری كرد و اطلاعات مفصل ارزشمندي از مناطق و موفقيت هاي نيروهاي دشمن بدست آورد .

هدف گيري : از شبكه هاي حسگر مي توان در سيستم هادي هدايتي تجهيزات هوشمند ارتشي به خوبي بهره گیری نمود. برآورد خسارات و تلفات جنگ :از شبكه هاي حسگر ميتوان قبل از حمله و يا بعداز حملات هسته ، ميكربي و شيميايي : در جنگهاي شيميايي و ميكروبي براي شناسايي عوامل شيميايي و ميكروبي بايد در نزديكي زمين به كشف آنها پرداخت ، شبكه هاي حسگر بهره گیری شده در نواحي خودي كه داراي سيستم اعلام خطر عوامل ميكروبي و شيميايي مي باشد ، براي نيروهاي خودي امكان واكنش سريع و پرهيز از خطرات آنها را فراهم مي سازد و بدين ترتيب از ميزان تلفات به مقدار چشم گيري جلوگيري مي گردد ونيز عمليات شناسايي بصورت مفصلي پس از حملات شيميايي ، ميكروبي و هسته اي صورت مي گيرد .

براي مثال ، مي توان اقدام شناسايي جمله ، هسته اي را بدون در خطر قرار دادن تيم تحقيقاتي به تشعشعات هسته اي انجام داد .

انتخاب تكنولوژي حسگر براي نظارت بر محيط زيست

در اين مقاله ما انتخاب تكنولوژي فوق را براي بكارگيري در شبكه هاي حسگر بي سيم توضیح مي دهيم ، كه ميتواند براي نظارت وكنترل محيط زيست بهره گیری گردد . وسايل فوق به شكلي مرتب جاسازي و توزيع شده اند و شامل تعداد زيادي وسايل حسگر چند كاره و هوشمند مي گردد كه بصورت اتصالات بي سيم در مقياس كوتاه به هم متصل شده اند . ويژگي هاي منحصر به فرد و كابردهاي متعدد اين وسايل مسائل حرارتي زيادي را دارد .

در اين مقاله ما تكنولوژي شبكه حسگر را با در نظر داشتن ساختار و عملكرد و كاربر آن توضیح مي دهيم علاوه بر اين ، دو موضوع مهم را در ارتباط با شبكه هاي حسگر بي سيم( پوشش و ارتباطات ) توضیح خواهيم داد كه مي تواند موضوع اصلي هر نوع كابر شبكه هاي حسگر بي سيم باشد و سرانجام ما نتيجه حاصله از يك نمونه تجربي از شبكه فوق را در ارتباط با كاربردهايي محيطي ارائه خواهيم داد .

آقاي جيم توضیح كاملي از انواع تغييرات ارتباطي كه ارتش در چند سال آينده با آن مواجه خواهد بود ، ارائه داده می باشد . همانگونه كه او توضيح داده می باشد ، اين برنامه ها وابستگي ارتش را به دسترسي به طيف يا اسپكتروم فركانس راديوئي افزايش خواهد داد .

البته دسترسي به اسپتكترون يا طيف چندان جديد نيست و وسايل ارتباطي براي دسترسي به آن رو به تكامل و بهتر شدن می باشد به هر حال اسپكترون مناسب براي موبايل و ارتباطات بي سيم محدود به تكنولوژي و اقدام فيزيك می باشد ، به ويژه اسپكترون و ياطيف 200 مگاهرتز تا 3 گيگا هرتز ضروري می باشد ، نه تنها از طرف سيستم هاي نظامي ، بلكه از جانب تعداد روز افزون خدمات و دستگاههاي مدرن نظير فون هاي بسل ، اي ميل بي سيم ، ارسال صداي ديجيتال ، تلويزيون هاي با كيفيت عالي ، همگي نيازمند همان طيفي هستند كه وسايل پيشرفته نظامي محتاج آن مي باشند. علاوه بر اينكه اداره دفاع متكي می باشد به سيستم هاي اطلاعاتي بي سيم تقاضا براي كاربردهاي غير نظامي نيز روز افزون می باشد و همان گونه كه ملاحظه خواهيد كرد ، ارتش فقط بخش كوچكي از اين اسپكترون را به خود اختصاص داده می باشد .

آن چیز که من توضیح مي دهم وضعيتي می باشد كه در ايالات متحده وجوددارد ، مسئله در كشورهاي ماوراء بحار و يا فراسوي درياها به گونه ديگري می باشد . وقتيكه ما در يك كشور ديگري هستيم ،‌خواه در حالت صلح و خواه در شرايط جنگ ، ما درمعرض الگوهاي بهره گیری از اسپكتروم همان كشور هستيم . اين امر در هر شرايطي صادق می باشد. البته در كشورهاي خارج هيچ تضميني وجود ندارد كه اسپكتروم وجود داشته باشد حتي اگر وجود هم داشته باشد . وضعيت اداره و كاربرد آن طوري نيست كه فركانس هاي لازم از پيش و خود داشته باشد و بنابراين نياز ما راتأمين نمي كند . لذا ما با يك سناريوي خوبي روبرو نيستم و با آنكه ما مجهزترين نيروهاه و قابليت ها را دارا هستيم، اين قابليت ها و امكانات باوجود اسپكتروم مي توانند ناكارآمد باشند .

ارتباطات نسل آينده حول محور اين موضوع دور مي زند زیرا اكس جي XG نه تنها بهره گیری موثر تري از اسپكتروم با طيف را ممكن مي سازد بلكه بطور موثري قوانين و مقررات بازي را نيز تغيير مي دهد و ما معتقديم كه اكس جي نماينده ارتباطات نسل آينده می باشد .

اكس جي متكي به منطقي می باشد كه تصورات ما را درمورد اسپكتروم به چالش مي كشد تصور مي گردد كه اسپكتروم از لحاظ ميزان تقاضا بر مقدر ثابت عرضه برتري دارد ولي ما از زاويه ديگري به اسپكتروم مي نگريم آن چیز که نظاره مي كنيم يك سيستم فعال می باشد ، سيستمي كه در آن بهره گیری از اسپكتروم در هر لحظه دچار تحول مي گردد ، همان گونه كه شما هم شاهد آن هستيد ، طبق برآوردهاي اوليه ما ، به گونه متوسط فقط 2 درصد از اسپكتروم در ايالات متحده بهره گیری نمي گردد .

با آنكه تمامي اسپكتروم براي بهره گیری هست . در كشورهاي خارج اين درصد بهره گیری از اسپكتروم كمتر از اين هم می باشد .

اگر اين امر درست باشد ، اين سئوال فني پيش مي آيد كه آيا آن قسمت از اسپكتروم بهره گیری نشده مي تواند در صورتيكه ساير سيستم ها با ما تداخل نكنند ، مورد بهره گیری ما واقع گردد يا خير . براي پاسخ به اين سئوال ، برنامه اكس جي XG چها رتكنولوژي كليدي را توسعه داده می باشد .

اول اينكه بايد وسايل حسگر طيفي يا اسپكتروم فشرده و كم قدرت را با همراه با سيستم هاي فعال اكس جي جاسازي مي كنيم بهره گیری از نوع با قدرت كم كليد اصلي بهره گیری موثر و فراوان از اسپكتروم می باشد .

دوم اينكه ما بايد بهره گیری از اسپكتروم را با طبقه بندي علائم يا سيگنال هائي كه ما حس مي كنيم قادر به درك آن هستيم و مي توانيم با آنها هم زيستي داشته باشيم ، مشخص نماييم .

  • آيا براي سيستم هاي نظامي قابل بهره گیری می باشد ؟
  • آيا براي تلويزيون ميتواند بهره گیری گردد ؟
  • چه تكنولوژي پايه را نياز دارد ؟
  • آيا فركانس ، زمان و يا فضاي كه براي بهره گیری موجود می باشد ؟
  • براي هر دو اين تكنولوژي ها ما اقدام به تهيه برنامه هاي جنگ الكترونيكي كرده ايم نظر ولف پاك كه قبلاً آقاي جيم در مورد آن توضيح داده می باشد .

سوم اينكه تكنولوژي اكس جي ، كه ما در حال توسعه آن مي باشيم عبارت می باشد از قابليت واكنش در برابر ساير كابرهاي اسپكتروم از طريق انتخاب و متناسب كردن فركانس ها ، پهناي باند انتشار كدها و غيرو .. هدف اين می باشد كه سيستم اكس جي را بصورتي طراحي مي كنيم كه بدون امكان مداخله از طرف ساير كاربرها قابل بهره گیری باشد ما امكان دسترسي و كنترل را به شيوه اي همگن خواهيم ساخت كه حد وسيعي از امواج فيزيكي را حمايت يا ساپورت كند و به بهترين وجه ممكن از اميتازات هر كدام بهره گیری گردد . سايرين مي توانند اين كار را ادامه و توسعه دهند و طرحهاي فيزيكي خاص خود ايجا د نمايند .

بعداً در اين برنامه ، ما نگاهي خواهيم داشت بر اشكال موجي اصلاح شده اكس جي كه مي تواند از قابليت هاي اكس جي از طريق اشكال موجي غير دائم بهره گیری نمايد و سرانجام اينكه لازم می باشد .

اكس جي براي تغييرات بهره گیری از اسپكتروم از طريق ايجاد هماهنگي ، توسعه انتشار طرحهاي جديد بهره گیری از اسپكتروم تنظيم وهماهنگ نماييم اين تغييرات مي توانند از طريق بهره گیری از رادار در منطقه ايجاد گردد و يا اينكه ممكن می باشد از طريق دستگاههاي موبايل جديد به منطقه وارد گردد و يا اينكه ممكن می باشد در اثر حركات شبكه اكس جي و رو به رو شدن با يك محيط جديد به وجود بيايد .

با ادغام و يكپارچه كردن عملكرد فركانس در فعاليتهاي شبكه ، ما مي توانيم يك جبه اي را ايجاد كنيم كه در آن شبكه ها بتوانند پروتكل هاي متداول بهره گیری از اسپكتروم را شناسايي و هماهنگي و مديريت يا كنترل نمايد. اين عمليات بصورت مستقل و خودكار صورت خواهد گرفت . نظر به اينكه شبكه ها متكي به اسپكتروم از پيش تعين شده نيستند لذا مقدار اسپكتروم لازم براي كاركاهش مي يابد و من براين عقيده ام كه اين اقدام مي تواند ماهيت ارتباطات جبه را تغيير دهد آن چیز که ما را در ارتباط با اكس جي نظاره مي كنيم چيزي نيست غیر از نسل جديد از شبكه راديويي هوشمند و آگاه كه از تمام منابع و امكانات خود حداكثر بهره گیری را مينمايد . شما براي يك لحظه يك جبه يا ميدان جنگ مدرن را براي خود مجسم كنيد همراه با وسايل نقليه ، سپاه و وسايل ديده باني مخصوص ، دستگاه هاي رادار ، حس گرها و دستگاههاي حساس كنترل از راه دور كه همگي در آن جبهه وجود دارند . امروزه چيزي در حدود 8000 شبكه هاي مجزا هست كه به گونه همزمان كار مي كنند و هريك از آنها اسپكتورم و يا طيف خاص خود را دارند .

در ارتباط با Xg ها نسل جديدي از اينترنت بيسيم را خواهيم داشت كه مي تواند به سادگي از طريق يك راديو و يا وسيله مخابراتي قابل بهره گیری باشد .

اين شبكه مي تواند ساير سيستمهايي كه در منطقه كار مي كنند را شناسايي كند . اين شبكه به گونه اتوماتيك وسايل حسگر و يا هر شبكه ديگري را جانمايي و متناسب مي كند . و آنها را با فركانسهاي مناسب و مخصوص خود شناسايي مي نمايد .

همچنان كه نيروها و يا ساير شركت كنندگان تماس مستقر مي كنند سيستم XG به صورت خودكار همه چيز راكنترل مينمايد همچنان كه شما خواهيد ديد وقتي كه دو شبكه موبايل برروي هم قراي مي گيرند .

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

يكي از آنها به گونه خودكار و بدون قطع شدن به يك فركانس جديد ديگري منطبق مي گردد .

گروه ها و افراد ، وسايل نقليه ، رادار و راديوهايي مختلف و تمامي قسمتهاي جنگهاي مدرن مي توانند بدون قطع شدن بهره گیری از اسپكتورم خاص خود را سازماندهي كنند . براي مثال وقتي يك رادار يك شبكه موبايل را روشن مي كند شبكه مذكور بهره گیری از طيف يا اسپكتورم خود را تنظيم مي كند به طوري كه از ديد سيستم رادار مخفي مي ماند و هيچ نيازي به طراحي از قبل وجود ندارد و هر چقدر فركانسهاي راديويي بيشتري را ما مورد بهره گیری قرار دهيم نتايج بهتري را بدست مي آوريم .

بنابراين اين برنامه حسگر را همراه با سيستمهاي مخابراتي مورد توجه و بحث قرار مي دهد .

حال چگونه ما مي توانيم به سرعت از اين پيشرفت ها بهره گیری نمايئم ما انتظار داريم XG از طريق يك سري از مراحل به تدريج تكامل يابد . در آغاز ما بيشتر تأكيد داريم بر قابليت هاي درون شبكه اي و نيز متمركز هستيم بر مديريت و اجراي بهتر اسپكتروم در داخل شبكه هاي همگن .

این نوشته در برق ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

پاسخی بگذارید