ప్రస్తుతం, WSN (వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్) ప్రాసెసర్, కమ్యూనికేషన్ మరియు ఎంబెడెడ్ కంప్యూటింగ్ పరికరాల తక్కువ-శక్తి వినియోగం యొక్క సాంకేతిక అభివృద్ధి కారణంగా వాణిజ్య మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించే అత్యంత ప్రామాణిక సేవలు. వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ ఉష్ణోగ్రత, తేమ, పీడనం, స్థానం, వైబ్రేషన్, ధ్వని వంటి పరిసరాలను గమనించడానికి ఉపయోగించే నోడ్‌లతో నిర్మించబడింది. ఈ నోడ్‌లను స్మార్ట్ డిటెక్షన్ వంటి వివిధ పనులను చేయడానికి వివిధ నిజ-సమయ అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించవచ్చు. పొరుగు నోడ్ల యొక్క ఆవిష్కరణ, డేటా ప్రాసెసింగ్ మరియు నిల్వ, డేటా సేకరణ, లక్ష్య ట్రాకింగ్, మానిటర్ మరియు నియంత్రణ, సమకాలీకరణ, నోడ్ స్థానికీకరణ మరియు బేస్ స్టేషన్ మరియు నోడ్ల మధ్య సమర్థవంతమైన రౌటింగ్. ప్రస్తుతం, WSN లు మెరుగైన దశలో నిర్వహించబడుతున్నాయి. 10 నుండి 15 సంవత్సరాలలో ప్రపంచం WSN లతో ఇంటర్నెట్ ద్వారా వారికి ప్రవేశం కల్పిస్తుందని ఆశించడం ఇబ్బందికరం కాదు. ఇంటర్నెట్ భౌతికంగా మారడంతో దీనిని కొలవవచ్చు. ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం వైద్య, పర్యావరణ, రవాణా, సైనిక, వినోదం, స్వదేశీ రక్షణ, సంక్షోభ నిర్వహణ మరియు స్మార్ట్ ప్రదేశాలు వంటి అనేక అనువర్తన రంగాలకు అనంతమైన సామర్థ్యంతో థ్రిల్లింగ్‌గా ఉంది.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ అంటే ఏమిటి?
ఎ వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఒక రకమైన వైర్‌లెస్ నెట్‌వర్క్ ఇందులో మోటెస్ అని పిలువబడే సెన్సార్ నోడ్స్ అనే పెద్ద సంఖ్యలో ప్రసరించే, స్వీయ-దర్శకత్వం, నిమిషం, తక్కువ శక్తితో కూడిన పరికరాలు ఉన్నాయి. ఈ నెట్‌వర్క్‌లు ఖచ్చితంగా పెద్ద సంఖ్యలో ప్రాదేశికంగా పంపిణీ చేయబడిన, తక్కువ, బ్యాటరీతో పనిచేసే, ఎంబెడెడ్ పరికరాలను కవర్ చేస్తాయి, ఇవి ఆపరేటర్లకు డేటాను సేకరించడానికి, ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు బదిలీ చేయడానికి నెట్‌వర్క్ చేయబడతాయి మరియు ఇది కంప్యూటింగ్ & ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యాలను నియంత్రించింది. నోడ్స్ చిన్న కంప్యూటర్లు, ఇవి నెట్‌వర్క్‌లను రూపొందించడానికి సంయుక్తంగా పనిచేస్తాయి.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్
సెన్సార్ నోడ్ బహుళ-క్రియాత్మక, శక్తి-సమర్థ వైర్‌లెస్ పరికరం. పారిశ్రామికంలో మోట్ల యొక్క అనువర్తనాలు విస్తృతంగా ఉన్నాయి. నిర్దిష్ట అనువర్తన లక్ష్యాలను సాధించడానికి సెన్సార్ నోడ్ల సేకరణ పరిసరాల నుండి డేటాను సేకరిస్తుంది. మోటెస్ మధ్య కమ్యూనికేషన్ ట్రాన్స్సీవర్లను ఉపయోగించి ఒకదానితో ఒకటి చేయవచ్చు. వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లో, మోట్ల సంఖ్య వందల / వేల సంఖ్యలో ఉంటుంది. సెన్సార్ n / ws కు భిన్నంగా, తాత్కాలిక నెట్‌వర్క్‌లు ఎటువంటి నిర్మాణం లేకుండా తక్కువ నోడ్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
అత్యంత సాధారణ వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ OSI ఆర్కిటెక్చర్ మోడల్‌ను అనుసరిస్తుంది. WSN యొక్క నిర్మాణంలో ఐదు పొరలు మరియు మూడు క్రాస్ పొరలు ఉన్నాయి. ఎక్కువగా సెన్సార్ n / w లో, మాకు అప్లికేషన్, ట్రాన్స్‌పోర్ట్, ఎన్ / డబ్ల్యూ, డేటా లింక్ & ఫిజికల్ లేయర్ అనే ఐదు పొరలు అవసరం. మూడు క్రాస్ విమానాలు అవి పవర్ మేనేజ్మెంట్, మొబిలిటీ మేనేజ్మెంట్ మరియు టాస్క్ మేనేజ్మెంట్. WSN యొక్క ఈ పొరలు n / w సాధించడానికి మరియు నెట్‌వర్క్ యొక్క పూర్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి సెన్సార్లు కలిసి పనిచేసేలా చేస్తాయి. దయచేసి ఈ క్రింది లింక్‌ను అనుసరించండి వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లు మరియు WSN టోపోలాజీల రకాలు
WSN ఆర్కిటెక్చర్ రకాలు
WSN లో ఉపయోగించిన నిర్మాణం సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్. ఆసుపత్రులు, పాఠశాలలు, రోడ్లు, భవనాలు వంటి వివిధ ప్రదేశాలలో ఈ రకమైన నిర్మాణం వర్తిస్తుంది, అలాగే ఇది భద్రతా నిర్వహణ, విపత్తు నిర్వహణ & సంక్షోభ నిర్వహణ వంటి వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. వైర్‌లెస్ సెన్సార్‌లో రెండు రకాల నిర్మాణాలు ఉపయోగించబడతాయి కింది వాటిని కలిగి ఉన్న నెట్‌వర్క్‌లు. వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నిర్మాణాలలో 2 రకాలు ఉన్నాయి: లేయర్డ్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ మరియు క్లస్టర్డ్ ఆర్కిటెక్చర్. ఇవి క్రింద వివరించబడ్డాయి.
- లేయర్డ్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
- క్లస్టర్డ్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
లేయర్డ్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ వందలాది సెన్సార్ నోడ్‌లతో పాటు బేస్ స్టేషన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఇక్కడ నెట్‌వర్క్ నోడ్ల అమరికను కేంద్రీకృత పొరలుగా చేయవచ్చు. ఇది ఐదు పొరలతో పాటు 3 క్రాస్ లేయర్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
నిర్మాణంలో ఐదు పొరలు:
- అప్లికేషన్ లేయర్
- రవాణా పొర
- నెట్‌వర్క్ లేయర్
- డేటా లింక్ లేయర్
- భౌతిక పొర
మూడు క్రాస్ పొరలలో ఈ క్రిందివి ఉన్నాయి:
- విద్యుత్ నిర్వహణ విమానం
- మొబిలిటీ మేనేజ్మెంట్ ప్లేన్
- టాస్క్ మేనేజ్మెంట్ ప్లేన్
ఈ మూడు క్రాస్ లేయర్‌లు ప్రధానంగా నెట్‌వర్క్‌ను నియంత్రించడానికి మరియు మొత్తం నెట్‌వర్క్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి సెన్సార్లు ఒకటిగా పనిచేసేలా చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. WSN యొక్క పైన పేర్కొన్న ఐదు పొరలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
అప్లికేషన్ లేయర్
అనువర్తన పొర ట్రాఫిక్ నిర్వహణకు బాధ్యత వహిస్తుంది మరియు సానుకూల సమాచారాన్ని కనుగొనడానికి డేటాను స్పష్టమైన రూపంలో మార్చే అనేక అనువర్తనాల కోసం సాఫ్ట్‌వేర్‌ను అందిస్తుంది. వ్యవసాయ, సైనిక, పర్యావరణం, వైద్యం వంటి వివిధ రంగాలలో సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లు అనేక అనువర్తనాల్లో ఏర్పాటు చేయబడ్డాయి.
రవాణా పొర
రవాణా పొర యొక్క పని రద్దీ ఎగవేత మరియు విశ్వసనీయతను అందించడం, ఇక్కడ ఈ ఫంక్షన్‌ను అందించడానికి ఉద్దేశించిన చాలా ప్రోటోకాల్‌లు అప్‌స్ట్రీమ్‌లో ఆచరణాత్మకంగా ఉంటాయి. ఈ ప్రోటోకాల్‌లు నష్టం గుర్తింపు మరియు నష్ట పునరుద్ధరణ కోసం అసమాన విధానాలను ఉపయోగిస్తాయి. ఒక వ్యవస్థ ఇతర నెట్‌వర్క్‌లను సంప్రదించడానికి ప్రణాళిక చేసినప్పుడు రవాణా పొర ఖచ్చితంగా అవసరం.
విశ్వసనీయమైన నష్ట రికవరీని అందించడం మరింత శక్తి-సమర్థవంతమైనది మరియు WSN కి TCP సరిపోకపోవడానికి ఇది ఒక ప్రధాన కారణం. సాధారణంగా, రవాణా పొరలను ప్యాకెట్ నడిచే, ఈవెంట్ నడిచేవిగా విభజించవచ్చు. రవాణా పొరలో STCP (సెన్సార్ ట్రాన్స్మిషన్ కంట్రోల్ ప్రోటోకాల్), PORT (ధర-ఆధారిత విశ్వసనీయ రవాణా ప్రోటోకాల్ మరియు PSFQ (పంప్ నెమ్మదిగా పొందడం త్వరగా) అనే కొన్ని ప్రసిద్ధ ప్రోటోకాల్‌లు ఉన్నాయి.
నెట్‌వర్క్ లేయర్
నెట్‌వర్క్ లేయర్ యొక్క ప్రధాన విధి రౌటింగ్, ఇది అప్లికేషన్ ఆధారంగా చాలా టాస్క్‌లను కలిగి ఉంది, అయితే వాస్తవానికి, ప్రధాన పనులు విద్యుత్ సంరక్షణలో ఉన్నాయి, పాక్షిక మెమరీ, బఫర్‌లు మరియు సెన్సార్‌లకు యూనివర్సల్ ఐడి లేదు మరియు ఉండాలి స్వీయ-వ్యవస్థీకృతమై ఉండండి.
రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్ యొక్క సరళమైన ఆలోచన ఏమిటంటే, నమ్మదగిన లేన్ మరియు పునరావృత లేన్లను వివరించడం, మెట్రిక్ అని పిలువబడే నమ్మకమైన స్కేల్ ప్రకారం, ఇది ప్రోటోకాల్ నుండి ప్రోటోకాల్‌కు మారుతుంది. ఈ నెట్‌వర్క్ లేయర్ కోసం ఇప్పటికే ఉన్న ప్రోటోకాల్‌లు చాలా ఉన్నాయి, వాటిని ఫ్లాట్ రౌటింగ్ మరియు క్రమానుగత రౌటింగ్‌గా విభజించవచ్చు లేదా సమయ-ఆధారిత, ప్రశ్న-ఆధారిత & ఈవెంట్-నడిచేవిగా వేరు చేయవచ్చు.
డేటా లింక్ లేయర్
మల్టీప్లెక్సింగ్ డేటా ఫ్రేమ్ డిటెక్షన్, డేటా స్ట్రీమ్స్, MAC, & ఎర్రర్ కంట్రోల్ కోసం డేటా లింక్ లేయర్ బాధ్యత వహిస్తుంది, పాయింట్-పాయింట్ (లేదా) పాయింట్– మల్టీ పాయింట్ యొక్క విశ్వసనీయతను నిర్ధారించండి.
భౌతిక పొర
భౌతిక పొర భౌతిక మాధ్యమం పైన బిట్స్ ప్రవాహాన్ని బదిలీ చేయడానికి ఒక అంచుని అందిస్తుంది. ఈ పొర ఫ్రీక్వెన్సీ, క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ఉత్పత్తి, సిగ్నల్ డిటెక్షన్, మాడ్యులేషన్ & డేటా ఎన్క్రిప్షన్ యొక్క బాధ్యత. IEEE 802.15.4 తక్కువ రేటు నిర్దిష్ట ప్రాంతాలకు & తక్కువ ఖర్చు, విద్యుత్ వినియోగం, సాంద్రత, బ్యాటరీ జీవితాన్ని మెరుగుపరచడానికి కమ్యూనికేషన్ పరిధి కలిగిన వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లకు విలక్షణమైనదిగా సూచించబడింది. టోపోలాజీకి పీర్ చేయడానికి స్టార్ & పీర్కు మద్దతు ఇవ్వడానికి CSMA / CA ఉపయోగించబడుతుంది. IEEE 802.15.4.V యొక్క అనేక వెర్షన్లు ఉన్నాయి.
WSN లో ఈ రకమైన నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించడం యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు ఏమిటంటే, ప్రతి నోడ్ పొరుగు నోడ్లకు తక్కువ-దూరం, తక్కువ-శక్తి ప్రసారాలలో ఉంటుంది, దీనివల్ల ఇతర రకాల సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్‌తో పోలిస్తే విద్యుత్ వినియోగం తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ స్కేలబుల్ మరియు అధిక తప్పు సహనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
క్లస్టర్డ్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
ఈ రకమైన నిర్మాణంలో, విడిగా సెన్సార్ నోడ్లు క్లస్టర్‌లు అని పిలువబడే సమూహాలలోకి జతచేస్తాయి, ఇవి “లీచ్ ప్రోటోకాల్” పై ఆధారపడతాయి ఎందుకంటే ఇది క్లస్టర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. ‘లీచ్ ప్రోటోకాల్’ అనే పదం “లో ఎనర్జీ అడాప్టివ్ క్లస్టరింగ్ సోపానక్రమం”. ఈ ప్రోటోకాల్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు ప్రధానంగా ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
క్లస్టర్డ్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
- ఇది రెండు అంచెల సోపానక్రమం క్లస్టరింగ్ నిర్మాణం.
- ఈ పంపిణీ అల్గోరిథం సెన్సార్ నోడ్‌లను సమూహాలుగా అమర్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, వీటిని క్లస్టర్‌లు అంటారు.
- విడిగా ఏర్పడిన ప్రతి క్లస్టర్‌లో, క్లస్టర్ యొక్క హెడ్ నోడ్స్ TDMA (టైమ్-డివిజన్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్) ప్రణాళికలను సృష్టిస్తాయి.
- ఇది డేటా ఫ్యూజన్ భావనను ఉపయోగిస్తుంది, తద్వారా ఇది నెట్‌వర్క్ శక్తిని సమర్థవంతంగా చేస్తుంది.
డేటా ఫ్యూజన్ ఆస్తి కారణంగా ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం చాలా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రతి క్లస్టర్‌లో, ప్రతి నోడ్ డేటాను పొందడానికి క్లస్టర్ యొక్క తల ద్వారా సంకర్షణ చెందుతుంది. అన్ని సమూహాలు వారు సేకరించిన డేటాను బేస్ స్టేషన్ వైపు పంచుకుంటాయి. ఒక క్లస్టర్ ఏర్పడటం, అలాగే ప్రతి క్లస్టర్‌లో దాని తల ఎంపిక స్వతంత్ర మరియు స్వయంప్రతిపత్తి పంపిణీ పద్ధతి.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ యొక్క డిజైన్ ఇష్యూస్
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ యొక్క డిజైన్ సమస్యలు ప్రధానంగా ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- శక్తి వినియోగం
- స్థానికీకరణ
- కవరేజ్
- గడియారాలు
- గణన
- ఉత్పత్తి ఖర్చు
- హార్డ్వేర్ రూపకల్పన
- సేవ యొక్క నాణ్యత
శక్తి వినియోగం
WSN లో, విద్యుత్ వినియోగం ప్రధాన సమస్యలలో ఒకటి. శక్తి వనరుగా, సెన్సార్ నోడ్‌లతో సన్నద్ధం చేయడం ద్వారా బ్యాటరీ ఉపయోగించబడుతుంది. సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ప్రమాదకరమైన పరిస్థితులలో అమర్చబడి ఉంటుంది కాబట్టి బ్యాటరీలను రీఛార్జ్ చేయడం మార్చడం క్లిష్టంగా మారుతుంది. శక్తి వినియోగం ప్రధానంగా కమ్యూనికేషన్, సెన్సింగ్ & డేటా ప్రాసెసింగ్ వంటి సెన్సార్ నోడ్ల కార్యకలాపాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కమ్యూనికేషన్ అంతటా, శక్తి వినియోగం చాలా ఎక్కువ. కాబట్టి, సమర్థవంతమైన రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రతి పొరలో శక్తి వినియోగాన్ని నివారించవచ్చు.
స్థానికీకరణ
నెట్‌వర్క్ యొక్క ఆపరేషన్ కోసం, ప్రాథమిక, అలాగే క్లిష్టమైన సమస్య సెన్సార్ స్థానికీకరణ. కాబట్టి సెన్సార్ నోడ్లు తాత్కాలిక పద్ధతిలో అమర్చబడి ఉంటాయి కాబట్టి వాటి స్థానం గురించి వారికి తెలియదు. సెన్సార్ యొక్క భౌతిక స్థానాన్ని ఏర్పాటు చేసిన తర్వాత వాటిని గుర్తించడంలో ఇబ్బందిని స్థానికీకరణ అంటారు. ఈ సమస్యను జిపిఎస్, బెకన్ నోడ్స్, సామీప్యత ఆధారంగా స్థానికీకరణ ద్వారా పరిష్కరించవచ్చు.
కవరేజ్
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లోని సెన్సార్ నోడ్లు డేటాను గుర్తించడానికి కవరేజ్ అల్గారిథమ్‌ను ఉపయోగించుకుంటాయి, అలాగే వాటిని రౌటింగ్ అల్గోరిథం ద్వారా మునిగిపోయేలా ప్రసారం చేస్తాయి. మొత్తం నెట్‌వర్క్‌ను కవర్ చేయడానికి, సెన్సార్ నోడ్‌లను ఎంచుకోవాలి. కనీసం మరియు అత్యధిక ఎక్స్పోజర్ పాత్ అల్గోరిథంలు మరియు కవరేజ్ డిజైన్ ప్రోటోకాల్ వంటి సమర్థవంతమైన పద్ధతులు సిఫార్సు చేయబడ్డాయి.
గడియారాలు
WSN లో, గడియార సమకాలీకరణ తీవ్రమైన సేవ. ఈ సమకాలీకరణ యొక్క ప్రధాన విధి సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లలోని స్థానిక గడియారాల నోడ్ల కోసం సాధారణ కాలపరిమితిని అందించడం. ఈ గడియారాలను పర్యవేక్షణ మరియు ట్రాకింగ్ వంటి కొన్ని అనువర్తనాలలో సమకాలీకరించాలి.
గణన
ప్రతి నోడ్ ద్వారా కొనసాగే డేటా మొత్తంగా గణనను నిర్వచించవచ్చు. గణనలోని ప్రధాన సమస్య ఏమిటంటే అది వనరుల వినియోగాన్ని తగ్గించాలి. బేస్ స్టేషన్ యొక్క జీవిత కాలం మరింత ప్రమాదకరంగా ఉంటే, బేస్ స్టేషన్ వైపు డేటా ప్రసారం చేయడానికి ముందు ప్రతి నోడ్ వద్ద డేటా ప్రాసెసింగ్ పూర్తవుతుంది. ప్రతి నోడ్ వద్ద, మనకు కొన్ని వనరులు ఉంటే, మొత్తం గణన సింక్ వద్ద చేయాలి.
ఉత్పత్తి ఖర్చు
WSN లో, పెద్ద సంఖ్యలో సెన్సార్ నోడ్లు అమర్చబడి ఉంటాయి. కాబట్టి సింగిల్ నోడ్ ధర చాలా ఎక్కువగా ఉంటే మొత్తం నెట్‌వర్క్ ధర కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అంతిమంగా, ప్రతి సెన్సార్ నోడ్ ధర తక్కువగా ఉంచాలి. కాబట్టి వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లోని ప్రతి సెన్సార్ నోడ్ యొక్క ధర డిమాండ్ సమస్య.
హార్డ్వేర్ డిజైన్
శక్తి నియంత్రణ వంటి ఏదైనా సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ యొక్క హార్డ్‌వేర్‌ను రూపొందించేటప్పుడు, మైక్రో కంట్రోలర్ & కమ్యూనికేషన్ యూనిట్ శక్తి-సమర్థవంతంగా ఉండాలి. దీని రూపకల్పన తక్కువ శక్తిని ఉపయోగించే విధంగా చేయవచ్చు.
సేవ యొక్క నాణ్యత
సేవ యొక్క నాణ్యత లేదా QoS ఏమీ కాదు, డేటా సకాలంలో పంపిణీ చేయబడాలి. ఎందుకంటే కొన్ని నిజ-సమయ సెన్సార్-ఆధారిత అనువర్తనాలు ప్రధానంగా సమయంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. కాబట్టి డేటా రిసీవర్ వైపు సమయానికి పంపిణీ చేయకపోతే డేటా నిరుపయోగంగా మారుతుంది. WSN లలో, నెట్‌వర్క్ టోపోలాజీ వంటి వివిధ రకాల QoS సమస్యలు ఉన్నాయి, ఇవి తరచూ సవరించవచ్చు మరియు రౌటింగ్ కోసం ఉపయోగించే సమాచారం యొక్క ప్రాప్యత స్థితి అస్పష్టంగా ఉంటుంది.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ యొక్క నిర్మాణం
WSN యొక్క నిర్మాణం ప్రధానంగా రేడియో కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌ల కొరకు స్టార్, మెష్ మరియు హైబ్రిడ్ స్టార్ వంటి వివిధ టోపోలాజీలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ టోపోలాజీలు క్లుప్తంగా క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
స్టార్ నెట్‌వర్క్
రిమోట్ నోడ్ల వైపు సందేశాన్ని ప్రసారం చేయగల లేదా స్వీకరించగల చోట స్టార్ నెట్‌వర్క్ వంటి కమ్యూనికేషన్ టోపోలాజీ ఉపయోగించబడుతుంది. ఒకదానికొకటి సందేశాలను ప్రసారం చేయడానికి అనుమతించని అనేక నోడ్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఈ నెట్‌వర్క్ యొక్క ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా సరళతను కలిగి ఉంటాయి, రిమోట్ నోడ్ల యొక్క విద్యుత్ వినియోగాన్ని కనిష్టంగా ఉంచగల సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది.
ఇది బేస్ స్టేషన్ మరియు రిమోట్ నోడ్ మధ్య తక్కువ జాప్యంతో కమ్యూనికేషన్లను అనుమతిస్తుంది. ఈ నెట్‌వర్క్ యొక్క ప్రధాన లోపం ఏమిటంటే, బేస్ స్టేషన్ అన్ని ప్రత్యేక నోడ్లకు రేడియో పరిధిలో ఉండాలి. ఇది ఇతర నెట్‌వర్క్‌ల మాదిరిగా బలంగా లేదు ఎందుకంటే ఇది నెట్‌వర్క్‌ను నిర్వహించడానికి ఒకే నోడ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.
మెష్ నెట్‌వర్క్
రేడియో ప్రసార పరిధిలో ఉన్న నెట్‌వర్క్‌లోని డేటాను ఒక నోడ్ నుండి మరొక నోడ్‌కు ప్రసారం చేయడానికి ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ అనుమతిస్తుంది. ఒక నోడ్ మరొక నోడ్‌కు సందేశాన్ని ప్రసారం చేయాల్సిన అవసరం ఉంటే మరియు అది రేడియో కమ్యూనికేషన్ పరిధికి దూరంగా ఉంటే, అది సందేశాన్ని ఇష్టపడే నోడ్ వైపుకు పంపడానికి ఇంటర్మీడియట్ వంటి నోడ్‌ను ఉపయోగించుకోవచ్చు.
మెష్ నెట్‌వర్క్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం స్కేలబిలిటీ అలాగే రిడెండెన్సీ. ఒక వ్యక్తి నోడ్ పనిచేయడం ఆపివేసినప్పుడు, రిమోట్ నోడ్ పరిధిలో ఉన్న ఇతర రకాల నోడ్‌లతో సంభాషించగలదు, ఆపై సందేశాన్ని ఇష్టపడే ప్రదేశం వైపుకు ఫార్వార్డ్ చేస్తుంది. అదనంగా, సింగిల్ నోడ్ల మధ్య నెట్‌వర్క్ పరిధి స్వయంచాలకంగా పరిమితం చేయబడదు, ఇది సిస్టమ్‌కు అనేక నోడ్‌లను జోడించడం ద్వారా విస్తరించవచ్చు.
ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ యొక్క ప్రధాన లోపం నెట్‌వర్క్ నోడ్ల కోసం విద్యుత్ వినియోగం, మల్టీ-హాప్ వంటి కమ్యూనికేషన్లను సాధారణంగా ఇతర నోడ్ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇవి బ్యాటరీ యొక్క జీవితాన్ని తరచుగా పరిమితం చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండవు. అంతేకాక, గమ్యం వైపు కమ్యూనికేషన్ హాప్‌ల సంఖ్య పెరిగినప్పుడు, సందేశం పంపడానికి తీసుకున్న సమయం కూడా పెరుగుతుంది, ప్రత్యేకించి నోడ్ల యొక్క తక్కువ శక్తి ప్రక్రియ అవసరం అయితే.
హైబ్రిడ్ స్టార్ - మెష్ నెట్‌వర్క్
స్టార్ మరియు మెష్ వంటి రెండు నెట్‌వర్క్‌లలో ఒక హైబ్రిడ్ వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నోడ్ల విద్యుత్ వినియోగాన్ని కనిష్టంగా కొనసాగిస్తూ బలమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌ను అందిస్తుంది. ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ టోపోలాజీలో, తక్కువ శక్తి కలిగిన సెన్సార్ నోడ్లు సందేశాలను ప్రసారం చేయడానికి అనుమతించబడవు.
ఇది కనీసం విద్యుత్ వినియోగాన్ని నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది.
కానీ, ఇతర నెట్‌వర్క్ నోడ్లు నెట్‌వర్క్‌లో ఒక నోడ్ నుండి మరొక నోడ్‌కు సందేశాలను ప్రసారం చేయడానికి అనుమతించడం ద్వారా మల్టీ-హాప్ సామర్థ్యంతో అనుమతించబడతాయి. సాధారణంగా, మల్టీ-హాప్ సామర్థ్యం కలిగిన నోడ్లు అధిక శక్తిని కలిగి ఉంటాయి మరియు తరచూ మెయిన్స్ లైన్‌లోకి ప్లగ్ చేయబడతాయి. జిగ్బీ అని పిలువబడే రాబోయే ప్రామాణిక మెష్ నెట్‌వర్కింగ్ ద్వారా అమలు చేయబడిన టోపోలాజీ ఇది.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నోడ్ యొక్క నిర్మాణం
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నోడ్ తయారీకి ఉపయోగించే భాగాలు సెన్సింగ్, ప్రాసెసింగ్, ట్రాన్స్‌సీవర్ & పవర్ వంటి విభిన్న యూనిట్లు. ఇది పవర్ జెనరేటర్, లొకేషన్ ఫైండింగ్ సిస్టమ్ & మొబిలైజర్ వంటి అనువర్తనంపై ఆధారపడే అదనపు భాగాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా, సెన్సింగ్ యూనిట్లలో ADC లు మరియు సెన్సార్లు అనే రెండు ఉపవిభాగాలు ఉంటాయి. ఇక్కడ సెన్సార్లు అనలాగ్ సిగ్నల్స్ ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, వీటిని ADC సహాయంతో డిజిటల్ సిగ్నల్స్ గా మార్చవచ్చు, ఆ తరువాత అది ప్రాసెసింగ్ యూనిట్కు ప్రసారం అవుతుంది.
సాధారణంగా, కేటాయించిన సెన్సింగ్ పనులను సాధించడానికి సెన్సార్ నోడ్ ఇతర నోడ్‌లతో పని చేసేలా చర్యలను నిర్వహించడానికి ఈ యూనిట్ ఒక చిన్న నిల్వ యూనిట్ ద్వారా అనుబంధించబడుతుంది. సెన్సార్ నోడ్‌ను ట్రాన్స్‌సీవర్ యూనిట్ సహాయంతో నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయవచ్చు. సెన్సార్ నోడ్‌లో, అవసరమైన భాగాలలో ఒకటి సెన్సార్ నోడ్. సౌర ఘటాలు వంటి పవర్ స్కావెన్జ్ యూనిట్ల ద్వారా విద్యుత్-యూనిట్లకు మద్దతు ఉంది, అయితే ఇతర ఉపభాగాలు అప్లికేషన్ మీద ఆధారపడి ఉంటాయి.
వైర్‌లెస్ సెన్సింగ్ నోడ్స్ ఫంక్షనల్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం పైన చూపబడింది. ఈ మాడ్యూల్స్ విస్తృత అనువర్తనాల అవసరాలను పరిష్కరించడానికి బహుముఖ వేదికను ఇస్తాయి. ఉదాహరణకు, ఏర్పాటు చేయవలసిన సెన్సార్ల ఆధారంగా, సిగ్నల్ కండిషనింగ్ బ్లాక్ యొక్క పున ment స్థాపన చేయవచ్చు. వైర్‌లెస్ సెన్సింగ్ నోడ్‌తో పాటు వివిధ సెన్సార్‌లను ఉపయోగించడానికి ఇది అనుమతిస్తుంది. అదేవిధంగా, పేర్కొన్న అనువర్తనం కోసం రేడియో లింక్‌ను మార్పిడి చేయవచ్చు.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ యొక్క లక్షణాలు
WSN యొక్క లక్షణాలు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- బ్యాటరీలతో నోడ్ల కోసం విద్యుత్ పరిమితుల వినియోగం
- నోడ్ వైఫల్యాలను నిర్వహించే సామర్థ్యం
- నోడ్ల యొక్క కొన్ని చలనశీలత మరియు నోడ్ల యొక్క వైవిధ్యత
- పెద్ద ఎత్తున పంపిణీకి స్కేలబిలిటీ
- కఠినమైన పర్యావరణ పరిస్థితులను నిర్ధారించే సామర్థ్యం
- ఉపయోగించడానికి సులభం
- క్రాస్-లేయర్ డిజైన్
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క ప్రయోజనాలు
WSN యొక్క ప్రయోజనాలు క్రిందివి
- స్థిరమైన మౌలిక సదుపాయాలు లేకుండా నెట్‌వర్క్ ఏర్పాట్లు చేయవచ్చు.
- పర్వతాలు, సముద్రం మీదుగా, గ్రామీణ ప్రాంతాలు మరియు లోతైన అడవులు వంటి చేరుకోలేని ప్రదేశాలకు తగినది.
- అదనపు వర్క్‌స్టేషన్ అవసరమైనప్పుడు సాధారణం పరిస్థితి ఉంటే అనువైనది.
- అమలు ధర చవకైనది.
- ఇది వైరింగ్ పుష్కలంగా నివారిస్తుంది.
- ఇది ఎప్పుడైనా క్రొత్త పరికరాలకు వసతి కల్పిస్తుంది.
- కేంద్రీకృత పర్యవేక్షణను ఉపయోగించి దీన్ని తెరవవచ్చు.
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ అనువర్తనాలు
వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లు తక్కువ మాదిరి రేటు, భూకంప, అయస్కాంత, థర్మల్, విజువల్, ఇన్‌ఫ్రారెడ్, రాడార్ మరియు ఎకౌస్టిక్ వంటి అనేక రకాల సెన్సార్‌లను కలిగి ఉండవచ్చు, ఇవి విస్తృతమైన పరిసర పరిస్థితులను పర్యవేక్షించడానికి తెలివైనవి. సెన్సార్ నోడ్లు స్థిరమైన సెన్సింగ్, ఈవెంట్ ఐడి, ఈవెంట్ డిటెక్షన్ & యాక్యుయేటర్స్ యొక్క స్థానిక నియంత్రణ కోసం ఉపయోగించబడతాయి. వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క అనువర్తనాల్లో ప్రధానంగా ఆరోగ్యం, సైనిక, పర్యావరణ, ఇల్లు మరియు ఇతర వాణిజ్య ప్రాంతాలు ఉన్నాయి.
WSN అప్లికేషన్
- సైనిక అనువర్తనాలు
- ఆరోగ్య అనువర్తనాలు
- పర్యావరణ అనువర్తనాలు
- ఇంటి అనువర్తనాలు
- వాణిజ్య అనువర్తనాలు
- ప్రాంత పర్యవేక్షణ
- ఆరోగ్య సంరక్షణ పర్యవేక్షణ
- పర్యావరణ / భూమి అనుభూతులు
- వాయు కాలుష్య పర్యవేక్షణ
- అటవీ అగ్నిని గుర్తించడం
- కొండచరియలను గుర్తించడం
- నీటి నాణ్యత పర్యవేక్షణ
- పారిశ్రామిక పర్యవేక్షణ
ఈ విధంగా, ఇదంతా ఒక వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ , వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం, లక్షణాలు మరియు అనువర్తనాలు. ఈ భావనపై మీకు మంచి అవగాహన ఉందని మేము ఆశిస్తున్నాము. ఇంకా, ఏదైనా ప్రశ్నలు లేదా గురించి తెలుసుకోవడం వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్ ప్రాజెక్ట్ ఆలోచనలు , దయచేసి దిగువ వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడం ద్వారా మీ విలువైన సలహాలను ఇవ్వండి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, వివిధ రకాల వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లు ఏమిటి?
