Gotovi Seminarski Diplomski Maturalni Master ili Magistarski

Puna verzija: Primopredajnik za bezicne mreze senzora - elektronika
Trenutno pregledate Lite verziju foruma. Pogledajte punu verziju sa odgovarajućim oblikovanjima.
U ovom diplomskom radu predstavljeno je moguće rešenje primo-predaje jedne bežične senzorske mreže. Glavni akcenat postavljen je na bežičnu komunikaciju dva primopredajnika nRF24L01 koji su proizvod firme Nordic Semiconductor. Ovaj primopredajnik koji se napaja baterijama spada u ultra low power sisteme.

Diplomski rad sadrži sledeća pet poglavlja: Prvo poglavlje obrađuje osnovu o bežičnim senzorskim mrežama, njihovim arhitekturama i protokolima. Opisana je arhitektura senzorskog čvora kao i svi nivoi protokola počev od fizičkog pa sve do aplikacionog. Drugo poglavlje opisuje nRF24L01 primopredajnika i njegove funkcije. U poglavlju su detaljno obrađene stanja, modovi rada i metode za manipulisanje primopredajnika. Opisani su komande za upis i čitanje preko SPI interfejsa. Nakon toga sledi opisivanje paketa koji se mogu poslati i periferalna RF informacija. Takođe, u okviru poglavlja priložena je i memorijska mapa registara nRF24L01 primopredajnika. U trećem poglavlju pretstavljeni su eksperimentalni rezultati i praktična realizacija. U poglavlju je data šema nRF24L01 primopredajnika sa antenskim prilagođenjem, spoljašnjeg taktnog oscilatora i ostale pasivne komponente. Opisana je periferija nRF24L01 primopredajnika i dato je objašnjenje periferalne šeme. Izneti su i mogući problemi i njihova rešenja. Dostavljeni su i glavni programi mikrokontrolera, PCB i program za serijsku komunikaciju. Četvrto poglavlje pretstavlja zaključak diplomskog rada i u petom, poslednjem poglavlju navedena je literatura koja je korišćena tokom izrade projekta.

1. Bežične senzoske mreže
1.1 Osnova o bežičnih senzorskih mreža


Senzorska mreža (Sensor Network- Snet) je distribuirani sistem (Dsis) koga čini polje senzora različitog tipa medjusobno povezanih komunikacionom mrežom. Podaci sa izlaza senzora su deljivi, a dovode se na ulaz Dsis-a radi njihove procene (estimacije). Zadatak Dsis-a je da na osnovu dostupnih podataka sa senzora izdvoji najverovatniju informaciju o fenomenu koji se nadgleda. Osnovne operativno-ekonomske karakteristike Snet-a su: • visoka pouzdanost u radu • relativno visoka tačnost • fleksibilnost • niska cena • lako rasporedjivanje senzora u prostoru Snet se formira od individualnih multifunkcionalnih senzorskih čvorova (Sensor Nod- Snod). U najvećem broju slučajeva Snod-ovi se bežičnim putem povezuju u komunikacionu mrežu formirajući na taj način bežičnu senzorsku mrežu (Wireless Sensor Network- WSN). WSN se sastoji od baterijsko napajanih modula koji su u suštini Snod-ovi. Gradivni blokovi ovih modula su: • senzor: generator podataka • radio primo-predajnik: predaje svoje ili prosledjuje kroz mrežu podatke koje je primio od svojih suseda (rutira podatke) • jedan ili više procesora: kontrolišu rad senzora i primo-predjnika, procesiraju podatke, i implementiraju mrežne i protokole za rutiranje U najvećem broju slučajeva Snet-ovi se realizuju kao data-centric, a ne kao address-centric sistemi. To znači da se upiti (queries) upućuju regionu koga čini topološki uredjena grupa (cluster) senzora, a ne specifičnoj adresi senzora. U okviru jednog cluster-a postoji jedan agregator čvor, koji sakuplja podatke od Snod-ova pridruženi tom cluster-u, analizira ih, agregatira, i nakon prozivke predaje. U suštini zbirna analiza lokalnih podataka se obavlja od strane agregatora čvora u okviru cluster-a. Time se u značajnoj meri redukuju zahtevi koji se odnose na komunikacionu propusnost. Agregacijom podataka povećava se nivo tačnosti, a istovremeno inkorporira redundantnost-podataka čime se kompenziraju kvarovi u čvorovima. Imajući u vidu da su senzorski moduli baterijsko napajani uredjaji, i da je dostupna energija od baterije ograničena, energetska efikasnost modula ima direktni uticaj na vreme života senzora. Kada modul prestane sa radom, ne prestaje samo njegovo prikupljanje podataka, nego mreža gubi raspoloživost modula da dalje prosledjuje (rutira) podatke. Zbog prethodno pomenutog, energetska efikasnost ima direktni uticaj na to koliko dugo će ne samo individualni senzori nego i cela mreža uspešno funkcionisati. S toga je od izuzetne važnosti sagledati problem energetske efikasnosti sa tačke gledišta svih detalja koji se tiću kako projektovanja modula tako i rada cele mreže.
Referentni URL