СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА НА БАЗЕ БЕСПРОВОДНЫХ

СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА НА БАЗЕ БЕСПРОВОДНЫХ
СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ (ОХРАННЫЙ МОНИТОРИНГ, КЛИМАТ КОНТРОЛЬ,
БЕСПРОВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА ЗВУКА И ВИДЕО, БЕСПРОВОДНАЯ СИСТЕМА
ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА)
Восков В.С., Ефремов С.Г., Комаров М.М., Московский Государственный Институт
Электроники и Математики (технический университет), Россия
На сегодняшний день мониторинг - это наиболее распространенный способ получения
достоверной информации о состоянии различных объектов. Целью этого проекта является
создание универсальной цифровой системы мониторинга, построенной на базе технологии
беспроводных сенсорных сетей, которая могла бы применяться в разных сферах жизни.
Беспроводная сенсорная сеть (БСС) – это распределенная самоорганизующаяся сеть миниатюрных
устройств, обменивающихся информацией по беспроводным каналам связи. Эти устройства
(сенсоры, узлы) просты в установке и не требуют специального обслуживания. Ключевой
особенностью сенсорной сети является возможность ретрансляции сообщений от одного узла к
другому, что позволяет покрывать большие территории без использования мощных передатчиков.
Наша система состоит из нескольких подсистем, каждая из которых решает свою
собственную локальную задачу. Система охранного мониторинга на основе БСС работает с
различными охранными датчиками и интегрируется с GSM-каналом. Она может использоваться в
качестве дополнения к существующим охранным системам для увеличения их надежности. Она
проста в установке и использует более дешевую технологию беспроводной передачи данных по
сравнению с Wi-Fi. Система состоит из аппаратной части (узлы сенсорной сети) и специального
программного обеспечения (для микроконтроллеров и ПК), которое, в частности, реализует
функцию удаленного наблюдения и управления через интернет.
Система климат-контроля – это многофункциональное решение для автоматизированного
управления различными устройствами (кондиционеры, отопители, световые установки и т.д.). Она
также связана с GSM-каналом и может, например, применяться для уменьшения расхода
электричества, воды и т.д. в жилых домах.
Автономная система беспроводной передачи звука – это наша первая разработка в рамках
нестандартного применения БСС. Мы разработали макет системы, которая предоставляет доступ к
различным услугам голосовой связи через сенсорную сеть. Макет состоит из нескольких базовых
станций и носимых устройств. Базовая станция может соединяться с телефонной сетью через
специальный мост, с сетью интернет (сервисы VoIP) или с мобильным телефоном. Носимое
устройство представляет собой маломощную (до 10 мВт) беспроводную гарнитуру. Каждый
элемент системы является узлом сенсорной сети. Соответственно, он включает в себя
микропроцессор, на котором может производиться предварительная локальная обработка потока
данных. Например, когда человек, разговаривающий по телефону, слушает своего собеседника,
аудио-поток с его трубки не передается по сети, что уменьшает загрузку канала связи.
Еще одна часть проекта – это беспроводная система охраны периметра. Разработанный
нами макет системы состоит из нескольких устройств, каждое из которых постоянно контролирует
уровень сигнала от соседних узлов. Когда кто-то пытается пройти между двумя устройствами,
одно из них фиксирует ослабление сигнала, и система переводится в состояние «тревоги». Однако
в
том
случае,
если
человек
проходит
на
территорию
со
специальным
сенсором,
зарегистрированным в системе, то при ослаблении сигнала на одном из базовых узлов, система не
выдает сигнал тревоги.
Мы также спроектировали собственную универсальную платформу для беспроводной
сенсорной сети, которая работает с наиболее распространенными в настоящее время датчиками и
которая может применяться в разработанных нами системах охранного мониторинга, климатконтроля
и
системе
охраны
периметра.