XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

В существующих условиях под термином "беспроводная сенсорная сеть" исследователи будут понимать сети, сформированные на основе небольших электронных устройств [1,2]. Она распределена, самоорганизуется и устойчива по отношению к выходу из строя отдельных элементов. Процесс обмена информацией между элементами (узлами) сети осуществляется по беспроводной сети. Узлы сенсорной сети будут автономными. Возможность использования беспроводной сенсорной сети (BSS) наблюдается практически во всех сферах деятельности человека:

1. 2. Для систем безопасности и военного применения; Промышленного мониторинга; 3. 4. Автоматизации зданий (система "умный дом"); В логистике; 5. В экологии и чрезвычайных ситуациях; 6. В здравоохранении.

Ключевые особенности BSS [3,4]:

1. Наличие ограниченных энергетических, вычислительных и коммуникационных ресурсов узлов сети;

2. Наличие небольших габаритов и веса узлов;

3. Наличие автономного энергоснабжения узлов;

4. Низкая стоимость обслуживания отдельных узлов сети;

5. Вам не нужно обслуживать сеть и ее узлы;

6. Характеристики крупномасштабности (до сотен тысяч узлов) и масштабируемости сети;

7. Высокая надежность и отказоустойчивость сети;

8. Наличие стабильности сети и изменения условий распространения радиоволн в ответ на изменения топологии.;

9. Работа с беспроводной сенсорной сетью извне идет как единое целое.

Беспроводные сенсорные сети можно условно разделить на сети класса WPAN (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводную сеть (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводную сеть (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводную сеть (сети беспроводного доступа - беспроводные требуются персональные компьютеры), беспроводная сеть (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводная сеть (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводная сеть (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводная сеть (сети беспроводного доступа - требуются беспроводные персональные компьютеры), беспроводная сеть (сети беспроводного доступа - беспроводными обычно считаются сети с дальностью связи между узлами 100 м или менее [5].

2. Характеристики узла сенсорной сети.

Узел беспроводной сенсорной сети включает в себя следующее: Вычислительный модуль; 2. Датчик (sensor);3. 4. Модуль беспроводной связи; Модуль питания. Вычислительный модуль. В узле BSS в качестве вычислительного модуля используется микроконтроллер, обладающий следующими характеристиками:

1. Работа в режиме низкого энергопотребления (миллиампер) и энергосбережения (микроампер), возможность гибкого управления потреблением;

2. Наличие достаточных аппаратных ресурсов, позволяющих узлу функционировать как части сети;

3. Низкая стоимость микроконтроллеров и внешних компонентов;

4. При небольших габаритах микроконтроллер изготавливается в миниатюрном корпусе.

В существующих условиях такие характеристики доступны в некоторых 8-разрядных и 16-разрядных микроконтроллерах. Датчик. Для того чтобы собирать информацию об окружающей среде (узле), необходим датчик (sensor) сетевого узла. Датчики узла делятся на:

1. Пассивный: измерение температуры, инфракрасный диапазон, влажности, акустические характеристики, биохимические характеристики, давление и т. д.;

2. Активный: Ультразвуковой режим с подсветкой, инфракрасный диапазон, радар и т. д.

Модуль беспроводной связи. Модуль необходим для беспроводной связи между узлами сети. В качестве модуля беспроводной связи используются высокоинтегрированные приемники, передатчики и трансиверы, обладающие следующими основными характеристиками:

1. Низкое энергопотребление;

2. Возможность снижения стоимости используемых трансиверов и внешних компонентов;

3. Наличие расширенной интеграции;

4. Использование помехоустойчивых методов модуляции и кодирования информации.

3. Использование архитектуры беспроводной сенсорной сети с соответствующими характеристиками.

Для каждой беспроводной сенсорной сети может быть рассмотрено только 1 устройство-координатор. Важной задачей координатора является установка параметров и создание сети. Выбран основной радиочастотный канал и установлен уникальный сетевой идентификатор. При этом координатор становится наиболее сложным устройством, обладающим максимальным объемом памяти и повышенным энергопотреблением (основной источник питания).

Список литературы:

1. Дядюнов Александр Николаевич, Кузнецов Константин Николаевич Моделирование беспроводных сенсорных сетей // Научный вестник МГТУ ГА. 2009. №139. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-besprovodnyh-sensornyh-setey

2. Горбенко О.Н., Рожкова А.А. О МОДЕЛИРОВАНИИ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2014;2(4). URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2015/01/GorbenkoRozhkova_4_14_4.pdf

3. Аветисян Т.В., Минаев К.А., Преображенский А.П., Преображенский Ю.П. Моделирование и оптимизация размещения передающих устройств в беспроводной системе связи. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024;12(1). URL: https://moitvivt.ru/ru/journal/pdf?id=1504 DOI: 10.26102/2310-6018/2024.44.1.034

4. Львович Я.Е. , Карлин П.В. , Преображенский Ю.П. , ОБ ОСОБЕННОСТЯХ МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2021;15(4). Доступно по: https://vestnikvivt.ru/ru/journal/pdf?id=527

5. Аветисян Т.В., Львович Я.Е., Преображенский А.П., Преображенский Ю.П. Проблемы повышения эффективности функционирования радиотехнических систем // Вестник Воронежского института МВД России. 2024. № 1. С. 27-35.