Если датчики должны общаться друг с другом для сравнения измеренных данных и их защиты, то в будущем сеть распределенных сенсорных узлов поможет в этом: сеть обеспечивает беспроблемную связь между датчики. Например, с их помощью можно надежно контролировать полив растений. На выставке Embedded World, которая пройдет с 28 февраля по 1 марта в Нюрнберге (Германия), исследователи продемонстрируют технологическую демонстрацию.
Зеленый палец требуется там, где растения должны расти в изобилии - это также относится к их поливу в засушливых районах. Если их слишком много поливать, то почва засолится; если растения получают слишком мало влаги, они дают поникнуть листьям и, в худшем случае, засыхают. В будущем датчики в почве, центральный блок и связанное с ним приложение дополнят зеленый палец: один взгляд на смартфон, и фермер узнает, какое содержание влаги имеет почва. Каким растениям нужна вода, а каким нет? Если растения становятся слишком сухими, фермер получает SMS-уведомление; то же самое происходит, если на поля стекает слишком много воды.
Полив - одно из потенциальных применений новой технологии, разработанной исследователями Института телекоммуникаций Фраунгофера HHI в Берлине. «Основой является центральный блок, который надежно и надежно соединяет все типы датчиков друг с другом», - говорит Йенс Крюгер, ученый из HHI. Этот блок записывает данные всех датчиков и передает их в интернет-браузер или приложение на смартфоне Android, где пользователь может вызвать их и ввести предельные значения - в случае системы полива это могут быть значения влажности. Если эти пороговые значения ниже или выше, он получит SMS на свой мобильный телефон. «Мы используем существующие технологии и настраиваем их так, чтобы пользователь мог получить к ним доступ», - говорит Крюгер. Это означает: датчики, которые исследователи подключают к этому центральному блоку через сенсорные узлы, коммерчески доступны - что нового, так это платформа, через которую они общаются друг с другом, и язык, или, точнее, протокол, который они используют для своего общения..
Особенность: датчики не нужно устанавливать сложным образом, они автоматически связываются с центральным блоком. Необходимые датчики просто нужно вставить, и все готово. «Разработанная нами система автоматически получает информацию о датчиках. Для этого мы разработали собственный протокол, который датчики и базовый блок используют для связи», - говорит Крюгер. Еще одно преимущество: центральный блок работает аналогично компьютеру, но имеет встроенную систему с микроконтроллерами и операционную систему и, следовательно, гораздо более энергоэффективен: он потребляет всего два ватта. Для сравнения, ПК будет потреблять примерно 150 Вт.
Демонстратор, состоящий из центрального блока и нескольких сенсорных узлов, уже существует. В настоящее время датчики подключены через кабель, однако в будущем они будут передавать свои данные на устройство по беспроводной связи. Если некоторые датчики больше не находятся в пределах радиодиапазона, они сначала отправят результаты своих измерений другим датчикам, расположенным ближе к центральному блоку и передающим сигналы на блок. Чтобы проиллюстрировать возможности, исследователи подключили к демонстратору датчики, измеряющие влажность, температуру и утечки. Система также работает с датчиками любого другого типа, например датчиками шума. Например, их также можно использовать для защиты важнейших объектов инфраструктуры, таких как водопровод, основные электрические линии электросети или железнодорожные линии, а также для предупреждения воров, пытающихся украсть медь. В этих случаях датчик будет обнаруживать, например, шумы, издаваемые копанием. Если один датчик обнаруживает соответствующий шум, он подключается по радиоканалу к другим датчикам и сравнивает результаты. Система вычисляет точное место копания с помощью данных, которые регистрируются соседними датчиками. Система подаст сигнал тревоги, если есть электрический кабель или водопровод.