Αξιολόγηση ραδιοκάλυψης σε συστήματα ασύρματων αισθητήρων

Abstract

Τα δίκτυα ασύρματων αισθητήρων κερδίζουν ολοένα έδαφος, σε ένα πλήθος εφαρμογών, σε διάφορους τομείς της τεχνολογίας και της επιστήμης, λόγω της ευελιξίας, της δυνατότητας ολοκλήρωσης και των αυξημένων δυνατοτήτων επικοινωνίας που παρέχουν. Μικροί, οικονομικοί και προσαρμόσιμοι αισθητήρες, τοποθετημένοι σε κατάλληλα σημεία, δημιουργούν ένα ασύρματο δίκτυο, παραμετροποιήσιμο και εξελίξιμο σε απόλυτο βαθμό, που σκοπό έχει την παρακολούθηση συγκεκριμένων φυσικών μεγεθών ή συμβάντων και την υποβοήθηση του ανθρώπου στην εποπτεία και διαχείριση εκτάκτων καταστάσεων. Η επιλογή των κατάλληλων προτύπων επικοινωνίας ενός δικτύου ασύρματων αισθητήρων είναι καθοριστικής σημασίας για την επιτυχία των σκοπών αυτού, μιας και επηρεάζει τόσο τις επιδόσεις, όσο και το κόστος εγκατάστασης, λειτουργίας και συντήρησης του δικτύου. Η επιλογή αυτή βασίζεται, αρχικά στις τεχνικές προδιαγραφές των υποψήφιων προς υιοθέτηση προτύπων και εν συνεχεία στην πειραματική και πρακτική επιβεβαίωση των θεωρητικών τιμών των μεγεθών που ενδιαφέρουν (ισχύς, ρυθμός μετάδοσης, διαθεσιμότητα, αξιοπιστία κ.α.). Σημαντικό ρόλο, επομένως, σε μια μελέτη εγκατάστασης ενός δικτύου ασύρματων αισθητήρων παίζει η προσομοίωση αυτού, μιας και μπορεί να γλυτώσει από περιττό κόπο, χρόνο και κόστος, καθώς και να αποτελέσει το έναυσμα για περαιτέρω διερεύνηση των διαφόρων δυνατοτήτων και περιορισμών του δικτύου αυτού. Πλέον, με την εξέλιξη της τεχνολογίας των ηλεκτρονικών υπολογιστών, είναι αρκετά εύκολη η προσομοίωση ενός οποιουδήποτε δικτύου, με αποτελέσματα που πλησιάζουν εξαιρετικά την πραγματική συμπεριφορά αυτού σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας, δίνοντας τη δυνατότητα στο χρήστη να αξιολογήσει ενδελεχώς τα διάφορα πρότυπα επικοινωνίας και να επιλέξει το καταλληλότερο για τις ανάγκες του δικτύου που μελετά.

Wireless Sensor Networks are gaining more ground in a multitude of applications, in various fields of technology and science, due to their flexibility, their possibility of integration and their increased communication capabilities they provide. Small in size, low cost and adaptable sensors, placed at appropriate points, can create a wireless network, absolutely customizable and progressive, which aims to monitor specific natural quantities or events and to assist humans in overseeing and managing emergencies. Selecting the appropriate communication standards of a wireless sensor network is crucial for the success of its objectives, as this choice affects both the performance and the cost of installation, operation and maintenance of the network. This selection is based primarily on the technical specifications of the candidate for adoption standards and then on the experimental and practical verification of the theoretical values of the quantities of interest (power, data rate, availability, reliability etc.) Therefore, important role in an installation study of a wireless sensor network plays the simulation of it, as it can save engineers from unnecessary effort, time and cost and it can trigger further investigation of the different capabilities and limitations of the network. Nowadays, with the development of computer technology, it is quite simple to simulate any network, with results very close to the actual behavior of it, in different operating conditions, enabling the user to evaluate thoroughly the different communication standards and to choose the appropriate one, for the needs of the network of study.