kablosuz algılayıcı ağlar (wireless sensor networks) · 2016-03-31 · –kablosuz ortamlarda...
TRANSCRIPT
![Page 1: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/1.jpg)
Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks-WSN)
![Page 2: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/2.jpg)
Sensörler Her yerde
• Otomobiller
• Telefonlar
• Fabrikalar
• Tarlalar
• …
![Page 3: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/3.jpg)
Sensör Ağın Tanımı
• WSN, birlikte çalışarak etraflarını algılayabilen, insanlarla, bilgisayarlarla ve çevresiyle etkileşebilen düğümlerin ağı.
![Page 4: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/4.jpg)
Sensör Ağların Tarihçesi
• Askeri amaçlı olarak geliştirilmiş • 1980’lerin başları • DARPA’nın distributed sensor networks programı
– Düşük maliyetli, az enerji tüketen sensör düğümlerin çevreyi gözlemlemesi, topladıkları verileri diğer düğümler üzerinden bir merkeze aktarması
• Bazı zorluklar vardı – Sensörler çok büyüktü – Kablosuz haberleşme kapasiteleri düşüktü
• 1998’den başlayarak daha popüler hale geldi – Sensörler küçüldü – Ad hoc ağ kurma kabiliyetleri kazandılar
• Ticarileşme – Sensör masrafları 11 milyar $ – Bunların işlevsel hale getirilmesi (kurulması) 100 milyar $
• Kablosuz cihazların endüstriyel ortamlarda kullanılma oranı 2011’den 2016’ya %553 artacak
![Page 5: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/5.jpg)
Sensör Ağların Teknolojisi
• Genellikle şunları içerir
– Sensör düğümler
– Aktüatör düğümler
– İstemciler
– Gatewayler
![Page 6: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/6.jpg)
Sensör Ağların Teknolojisi
![Page 7: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/7.jpg)
Sensör Düğüm
![Page 8: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/8.jpg)
Sensör Düğüm
• Boyutlar – 557mm 3 ve 1.6 gram
– Enerji ihtiyacı
– Ortam enerjisi
– Piller
![Page 9: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/9.jpg)
Topoloji
Enerji kısıtlı. Dolayısı ile kapsama alanı da kısıtlı.
![Page 10: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/10.jpg)
Topoloji
• Kendi kendine organize olabilme – Sensörlerin konumları rasgeledir – Yerleri değişebilir
• Mesh ağlar – Ağın dayanıklılığını arttırır – Düğüm, komşularının sinyal kuvvetlerini izler. Uygun
komşuyu seçer. Atlama noktası olarak kullanmak istediğini iletir ve iletişim başlar.
• Adresleme – İlk sensör ağlar kendilerine has adresler kullanıyorlardı – 6LowPan, ZigBee
![Page 11: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/11.jpg)
Topoloji
![Page 12: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/12.jpg)
Topoloji
• Adaptif akış kontrolü – Kablolu ağlardaki paket kayıpları «tıkanıklıktan» olur
– Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir
• Veri Birleştirme – Yakın sensörlerin verileri «artıklık» içerebilir
– Ara düğümler bunları özetleyip iletebilirler
– Enerji sarfiyatı azalır
– Ancak, kablosuz ortamlarda veri kaybı çok olduğundan istemeyerek veri kayıplarına yol açabilir
![Page 13: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/13.jpg)
Sensör Ağlardaki Zorluklar
• Bütün zorlukları özetleyen tek kelime: ölçeklenme
• Kullanım Durumlarının Çeşitliliği
• Enerji
• Ortama Erişim
• Yönlendirme
• Veri Toplama
• Veri Yorumlama
• Güvenlik
![Page 14: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/14.jpg)
Sensör Ağların Uygulamaları
• Tarım
– Toprak koşulları
– Bitkilerin durumu
• Çevre
– Hava kirliliği
– Su kaynakları
• Güvenlik
– Sınır ihlalleri
![Page 15: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/15.jpg)
Standartlaştırma Çalışmaları
• IEEE 802.15.4
• Bluetooth Low Energy
• CoAP
• GeoSPARQL
• …
![Page 16: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/16.jpg)
Su altı Sensör Ağları
• Petrol endüstrisi
• Su ürünleri
• Kirlilik kontrolü
• İklim gözlemi
• Doğal afet tahmini
• Arama kurtarma
• Otonom su altı araçları
• …
![Page 17: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/17.jpg)
Su altı Sensör Ağları
![Page 18: Kablosuz Algılayıcı Ağlar (Wireless Sensor Networks) · 2016-03-31 · –Kablosuz ortamlarda tek neden bu değildir • Veri Birleştirme –Yakın sensörlerin verileri «artıklık»](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040813/5e5804d65754785c040c641a/html5/thumbnails/18.jpg)
Su altı Sensör Ağları
• Elektomanyetik dalgalar suda emilir
• Akustik dalgalar – Mesafe
– Veri oranı
– Hız (1500 m/s)
• Birkaç kbps veri oranı ve birkaç km saplayan akustik modemler mevcut
• Su altı ekipmanları pahalı
• Enerji kısıtı