Kablosuz Sensör Ağları

Birden fazla ölçüm komponentini (sensör, transdüser vb.) içeren ve kablosuz teknoloji kullanarak veri toplayan ve işleyen ağlar.

Kablosuz sensör ağları, RF, ses veya ışık olmak üzere farklı iletişim medyalarından yararlanabilir.

WSN'lerde RF (Radyo Frekansı) iletişimi, diğer seçeneklere göre daha yaygın, esnek ve maliyet etkindir, çünkü RF dalgaları farklı ortamlardan geçebilir.

Kablosuz sensör ağları, IoT ve CPS sistemleri için temel veri kaynaklarıdır.

WSN'ler, uzaktan izleme, kontrol ve otomasyon gibi çok çeşitli uygulamalarla kullanılabilen dağıtık sistemlerdir.

Nesnelerin İnterneti (IoT) ve Siber Fiziksel Sistemler (CPS) ile entegre olarak çalışan kablosuz sensör ağları.

Farklı türdeki sensörler, aktüatörler ve iletişim protokolleri içeren karmaşık kablosuz sensör ağları.

Uzun mesafelerden veri iletebilen ve çok geniş alanları kapsayabilen kablosuz sensör ağları.

Birçok sensörün topladığı verileri birleştirerek daha anlamlı bilgiler elde etme yöntemleri.

Çok sayıda sensör, cihaz ve ağın dağıtık olarak hesaplama yapabildiği bir ortam.

Bir sensör ağının temel yapı taşları, sensör düğümleri. Bu düğümler, en azından bir radyo transceiver'ı, sensör ve/veya aktuatörler, bir işlem birimi ve iletişim protokolleri içerir. Genellikle bataryayla çalışırlar ve mobil veya sabit konumlandırılabilirler.

Sensör düğümlerinin sensörlerden aldığı verileri işleyebilme, başka sensör düğümlerden gelen verileri toplayıp iletebilme ve gömülü işletim sistemleri çalıştırabilme yeteneği.

Sensör ağlarının enerjiyle çalıştırılması, bu ağların çalışma süresini ve sürdürülebilirliğini etkileyen önemli bir faktördür.

Enerji kısıtının yanı sıra, sınırlı işlem gücü, bant genişliği ve gecikme gibi sorunlar da sensör ağlarını etkileyen faktörlerdir.

Sensör düğümlerinin uzun süre çalışır durumda kalması, olası sorunlara karşı hata toleranslı olmaları ve ağın kesintiye uğramadan yeniden organize olabilmesi için tasarlanmış ağ yapısı.

Sensör ağları, farklı bir yerleşim planına sahip olabilir, belirli bir alanda yoğun olarak dağılabilir ve kendi iletişim rotalarını oluşturabilir.

Küçük radyo kapsama alanına sahip sensör düğümlerinin, verilerini komşu düğümler aracılığıyla iletebilmesi için komşu düğümleri keşfetme ve seçme yeteneği.

Sensör düğümlerinin hata yapmaya yatkın olması nedeniyle ağın çalışma süresini ve güvenilirliğini etkileyen bir faktördür.

Sensör düğümlerinin düşük maliyeti, sensör ağlarının geniş çapta yaygınlaşmasını ve uygulanabilirliğini artıran önemli bir faktördür.

Sensör ağlarının farklı ihtiyaçlara uyum sağlayabilmesi ve geniş alanlarda kurulabilmesi için esnek ve genişletilebilir bir yapıya sahip olması gereklidir.

Sensör ağları için farklı protokol katmanları içeren bir mimari yapı, bu katmanlar sensör düğümlerinin iletişimini sağlayan farklı görevleri yürütür.

Sensör ağlarının en yaygın topolojilerden bazıları yıldız, ağ, küme ve hiyerarşik topolojilerdir.

Zigbee, Z-Wave, 6LowPAN, BLE, Thread, Wi-SUN, LoRA, SigFox ve NB-IoT gibi günümüzde yaygın kullanılan sensör ağı teknolojileri, farklı uygulamalar için farklı özellikler sunar.

Elektromanyetik dalgalar, boşlukta yayılan enerji dalgalarıdır. Işık, radyo dalgaları ve morötesi ve kızıl ötesi ışınlar en bilinen örneklerdir.

Elektromanyetik spektrum, farklı frekans ve dalga boylarındaki tüm elektromanyetik dalgaları kapsayan bir aralıktır.

Frekans ve dalga boyu, elektromanyetik dalgaların temel özellikleri. Frekans dalganın bir saniyedeki salınım sayısını belirtirken, dalga boyu dalganın iki ardışık tepe noktası arasındaki mesafeyi ifade eder.

Radyo dalgaları, kablosuz iletişim için kullanılır. Antenler, elektromanyetik dalgaları oluşturur ve alır, bu da kablosuz iletişimi mümkün kılar.

Çok yollu yayılım, bir sinyalin alıcıya ulaşmadan önce farklı yollardan geçmesi nedeniyle oluşan bir olgudur. Farklı yollardan gelen sinyaller, birbirlerini güçlendirebilir veya zayıflatabilir, iletişim kalitesini etkileyebilir.

Doppler etkisi, bir sinyal kaynağı veya alıcının hareket etmesi nedeniyle sinyal frekansının değişmesi durumudur. Hareket eden bir objeden gelen sesin frekansı farklı duyulur, tıpkı bir siren gibi.

Alınan sinyal gücü göstergesi, kablosuz iletişimde sinyalin gücünü gösteren bir ölçü. Daha güçlü sinyal, daha iyi iletişim anlamına gelir.

Sinyal gürültü oranı, sinyalin gücü ile gürültünün gücü arasındaki oran. Daha yüksek SNR, daha iyi sinyal kalitesi anlamına gelir.

Sensör, fiziksel bir olaya tepki vererek bir sinyal üreten bir cihaz. Transducer ise bir enerji biçimini başka bir enerji biçimine dönüştüren bir cihazdır.