شبکه های حسگر بی سیم

شبکه(شبکه های حسگر بی سیم) این شبکه ها مستقل و خود گردان  بوده و بدون دخالت انسان کار می کنند.

شبکه های حسگر بی سیم، شبکه هایی هستند ؛
که معمولاً برای نظارت و کنترل محیط های اطراف مورد استفاده قرار میگیرد ؛
مثل : نظارت حیات وحش، نظارت بیمار، نظارت مناطق جنگی، کنترل ترافیک و…

اصلی‌ترین و بحرانی‌ترین منابع(انرژی) در شبکه‌های حسگر بیسیم، (که معمولا توسط یک باتری فراهم میشود) حافظه اصلی هستند که اغلب این حافظه‌ها بسیار محدود و امکان ذخیره‌سازی چند کیلو بایت را دارند.

مدیریت تخصیصی این منابع به کاربران به صورت منظم وکنترل شده از وظایف سیستم عامل است.

* درنتیجه داده هارا جمع اوردی کرده و به ایسگاه پایه(سینک)ارسال میشود.

نودهای حسگر بی سیم

نودهای حسگر بی سیم دستگاه های الکترونیکی ارزان و سبک با اجزای زیر هستند:

شبکه های حسگر بی سیم

•شبکه حسگر از تعداد زیادی نودهای حسگر که به صورت متراکم در داخل پدیده یا بسیار نزدیک آن مستقر شده اند، تشکیل می شود.

•استقرار تصادفی نودهای حسگر

•تلاش مشترک نود های حسگر

کاربردهای شبکه های حسگر

•کاربردهای نظامی

•کاربردهای زیست محیطی

•کاربردهای بهداشت و درمان

•کاربردهای خانگی • •

کاربرد های شبکه های حسگر درکشاورزی وجنگل ها:

1– حس كردن خواص خاك: بافت، ساختمان و حالت فيزيكي خاك، رطوبت خاك، مواد غذايي خاك.

2- حس كردن گياهان: جمعيت گياهان، تنش و موقعيت غذايي گياه.

3- سامانه‌هاي نظارت بر محصول: محصول گياه، رطوبت محصول، دروي عرض رديف كاشت.

4- نظارت بر پارامترهاي آب و هوايي: دما، رطوبت هوا، سرعت باد، جهت باد، روشنايي.

در جاده ها و بزرگاره های هوشمند :

یكی  از مشكلات  جامعه  و راهنمایی  و رانندگی    كنترل  وضعیت ترافیك در سطح شهر می باشد. با برپایی  شبكه هایی از گره های  حسگر  در سطح  شهر  و قرار دادن گره ها  در بزرگراه ها و خیابان های  شهر  می توان  بزرگراه ها  و خیابان ها  را هوشدمند  ساخت  و از وضعیت تراكم  عبور  و مرور  وسایل  نقلیه و یا  بروز  حوادثی  مانند  برخورد  چندیدن  وسیلة نقلیه  در نقاط  زیر  نظر  گره های  سنسور   اطلاع یافت  و در نهایت در كل سطح شهر وضعیت ترافیك و تصادفات را شناسایی و پیگیری نمود.

علل قطع اتصال بین نودها

•پراکندگی نودها

•آسیب فیزیکی نودها توسط هر ابزار دیگر

•نقض امنیت شبکه

•تخلیه ی انرژی نودها

•تغییرات محیط •حرکت نود ها •

دو روش عمده ی اتصال:

•خوشه بندی

•تشکیل ستون فقرات

•ملاحظات اصلی در طراحی سیستمهای عامل شبکه‌های WSN

در این بخش به موارد اساسی در طراحی سیستمهای عامل  شبکه‌های WSN می‌پردازیم.  

1. معماری

2. مدل برنامه‌نویسی

3. زمان‌بندی

4. حفاظت و مدیریت حافظه

5. پشتیبانی از پروتکلهای ارتباطی

6. اشتراک گذاری منابع

معماری

نحوه سازماندهی تشکیلات سیستم عامل را معماری گویند. معماری یک سیستم عامل در اندازه هسته سیستم عامل و همچنین در نحوه ارائه سرویسها به برنامه‌های کاربردی تاثیر می‌گذارد. تعدادی از معماریهای سیستمهای عامل شناخته شده عبارتند از: معماری یکپارچه، معماری میکرو-کرنل، معماری ماشین مجازی، معماری لایه‌ای.

زمان‌بندی

زمانبندی CPU ترتیب اجرای وظایف روی CPU را تعیین میکند. در سیستم‌های کامپیوتر سنتی، هدف از زمان‌بندی به حداقل رساندن زمان تاخیر، حد اکثر رساندن توان عملیاتی و بهره‌وری از منابع و حصول اطمینان از عدالت است. انتخاب یک الگوریتم زمان‌بندی مناسب برای شبکه‌های WSN معمولا به ماهیت کاربرد بستگی دارد. برای کاربردهای بلادرنگ، الگوریتم زمانبندی بلادرنگ مورد نیاز است و برای کاربردهای دیگر الگوریتم‌های زمانبندی غیر بلادرنگ کفایت می‌کند. شبکه‌های WSN در هر دو محیط بلادرنگ و غیربلادرنگ استفاده می‌شوند و بنا براین یک سیستم‌عامل شبکه WSN باید الگوریتم‌های زمان‌بندی‌ای را فراهم نمایند که توانایی سازگاری با نیازمندیهای کاربرد را داشته باشند. به علاوه الگوریتمهای زمانبندی بایستی در مصرف حافظه و انرژی صرفه‌جویی کنند.

مدل برنامه نویسی

مدل برنامه نویسی که توسط  سیستم عامل پشتیبانی می‌شود، تاثیر قابل توجهی در توسعه برنامه‌ کاربردی دارد. دو مدل برنامه نویسی رایج فراهم شده توسط سیستمهای عامل شبکه‌های WSN معمولی وجود دارد به نامهای: برنامه نویسی رویداد محور و برنامه‌نویسی چندنخی.

چکیده ای از رابطه ی شبکه های حسگرمیان سیستم عامل:

در سال های اخیر کاربرد های شبکه های حسگر بی سیم  روز به  روز در حال حال گسترش می باشد، یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گره حسگر است که دریک محیط به طورگسترده پخش شده و به جمع آوری اطلاعات ازمحیط  میپردازند. به طورکلی حسگرها شامل اجزاسخت افزاری ونرم افزاری می باشند. باگسترش کاربرد این شبکه ها پیشرفت هایی در زمینه سخت افزار و نرم افزار این شبکه ها به وجود آمده است.

سیستم عامل در قلب معماری گره های حسگر قرار دارد و طراحی سیستم عامل

شبکه های حسگر بی سیم به دلیل ویژگی های مهم و مشخصی از قبیل محدودیت

منابع، محدودیت حافظه، تراکم بالای گره های حسگر با طراحی سیستم عامل های

قدیمی تفاوت عمده ای دارد.

به همین دلیل سیستم عامل هایی مخصوص شبکه های حسگرطراحی شده اندکه این

محدودیت ها در آنها در نظر گرفته شده. سیستم عامل های شبکه های حسگر دارای

ویژگی های مهمی هستندکه ازاین ویژگی هابرای طبقه بندی سیستم عامل های شبکه

حسگر موجود استفاده می شود، برخی از این ویژگی ها شامل : معماری ، مدل های

اجرایی، برنامه نویسی مجدد، زمانبندی و مدیریت توان و … می باشد.

امیدواریم این مطلب در مورد (شبکه) مفید واقع شده باشد .

برای مطالعه دیگر مطالب لندوکس مگ کلیک کنید .