เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย - Wireless Sensor Networks (WSN)

โครงงานนี้เป็นการวัด/วิเคราะห์ power level

และระยะทางของการรับสัญญาณระหว่าง mote ด้วยกันเองโดยบอร์ด Tmote Sky

โดยศึกษาว่าถ้าเปลี่ยนแปลงปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะทาง ความแรงของสัญญาณ เป็นต้น

จะสามารถลดค่า error ได้มากน้อยแค่ไหน ,

ศึกษาและวิเคราะห์ผลของตำแหน่งต่างๆ ,

หาระดับของความแรงของสัญญาณและระยะทางที่เหมาะสม เป็นต้น

ดังนั้นข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับโครงงานนี้จึงประกอบด้วย
1. เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย -Wireless Sensor Network(WSN)

2. Datasheet ของ บอร์ด Tmote Sky

3. การใช้โปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับบอร์ด Tmote Sky

** การติดตั้งตัวบอร์ด Tmote Sky นี้ จะต้องลงโปรแกรม Moteiv Tmote Tools 2.0.1

อุปกรณ์ที่ใช้
1. บอร์ด Tmote Sky

2. Software ได้แก่ Moteiv Tmote Tools 2.0.1

Topic : เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย - Wireless Sensor Networks (WSN)

ความหมายของเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย (Wireless Sensor Networks)
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย - Wireless Sensor Networks (WSN) คือการใช้อุปกรณ์sensor เล็กๆจำนวนมากเพื่อตรวจวัดคุณสมบัติต่างๆของสิ่งแวดล้อมที่เราสนใจและประมวลผลข้อมูลเหล่านั้นเพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมรอบตัวเราหรือตอบสนองกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมได้โดยอัตโนมัติ WSN เกิดขึ้นจากการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีระบบสมองกลฝังตัวและการสื่อสารไร้สายที่ส่งผ่านข้อมูลระหว่างเซ็นเซอร์โหนดด้วยรูปแบบเครือข่ายแบบ ad-hoc จุดเด่นของเครือข่ายเซ็นเซอร์ที่อาศัยโปรโตคอลแบบ ad-hoc คือ ไม่จำเป็นต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์พื้นฐานสำหรับเครือข่ายเช่นเดียวกับเครือข่ายแบบ WLAN หรือ GSM นอกจากนี้การออกแบบเซ็นเซอร์โหนดให้มีขนาดที่เล็กและใช้พลังงานน้อยทำให้สามารถติดตั้งได้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เทคโนโลยีเครือข่ายเซ็นเซอร์จึงได้ถูกคาดการณ์ว่าจะเป็นเทคโนโลยีหลักในการขับดันสู่ยุคของคอมพิวเตอร์ทุกแห่งหน (ubiquitous computing, pervasive computing) ด้วยการสร้างสภาพแวดล้อมประดิษฐ์ในรอบๆตัวของเราทุกคน

อุปกรณ์พื้นฐานของ WSN
WSN ประกอบด้วย sensor ขนาดเล็กมาก เรียกว่า mote ซึ่งได้รับการพัฒนามาจากบริษัท Intel และ University ofCalifornia (UC) at Berkeley ตัว mote เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กสำหรับวัดอุณหภูมิความชื้นหรือสภาวะแวดล้อมอื่นๆมันทำงานโดยใช้แบตเตอรี่ธรรมดาและสื่อสารกับ mote ตัวอื่นที่อยู่ใกล้เคียงโดยใช้ ad hoc wireless network ซึ่งข้อมูลจะถูกส่งผ่านระหว่าง mote ด้วยกันเองจนกระทั่งถึงจุดหมายซึ่งอาจเป็นคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆสำหรับรวบรวมข้อมูลที่วัดได้
งานของมันเองซึ่งมีอยู่จำกัดด้วยเหตุนี้ผู้พัฒนา mote จึงต้องออกแบบระบบ hardware และ software รวมถึงระบบการ สื่อสารของ mote ให้ทำงานโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด นอกจากนี้ในแง่ของการใช้งาน ผู้พัฒนา WSN ต้องสร้างเครื่องมือที่ทำให้ผู้ใช้ซึ่งไม่จำเป็นจะต้องมีความรู้ขั้นสูงทางด้าน computer engineering สามารถใช้งานและสร้าง WSN applications โดยง่ายด้วย

คุณสมบัติของ mote
การออกแบบและใช้งาน mote นั้นขึ้นอยู่กับ applications แต่ไม่ว่าเราจะนำมันไปใช้งานในรูปแบบใดก็ตามมันก็ยังมีข้อจำกัดในการใช้พลังงานซึ่ง mote จำเป็นต้องใช้พลังงานอย่างประหยัดเพื่อยืดอายุการใช้งานของมันให้ยาวนานที่สุด โดยทั่วไปแล้ว mote ควรจะมีอายุการใช้งานอย่างน้อย 1 ปีต่อพลังงานจากแบตเตอรี่ขนาด AA สองก้อน อย่างไรก็ตามอายุการใช้งานของมันก็ขึ้นอยู่กับความถี่ในการตรวจวัดสภาพแวดล้อมและการรับและส่งข้อมูลใน applications ต่างๆนั่นเอง

บอร์ด Tmote Sky
บอร์ด TMote Sky เป็นบอร์ดที่พัฒนาต่อจากบอร์ด Telos ซึ่งเป็นหนึ่งในบอร์ดมาตรฐานที่สนับสนุนระบบปฏิบัติการ TinyOS โดยใช้หน่วยประมวลผล MSP430F1611 ร่วมกับไอซี Transceiver ความถี่ 2.4GHz รุ่น CC2420 ที่สามารถรับส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 250 kbps บนบอร์ดมีเซ็นเซอร์ SHT11 และ LDR สำหรับวัดความชื้น อุณหภูมิ และความเข้มแสง มีหน่วยความจำสำรองแบบ flash รวมทั้งสามารถโปรแกรมและดึงข้อมูลต่างๆผ่านทางพอร์ท USB