Анализ рынка

Вид материала

Анализ

Содержание Беспроводные сенсорные сети Области применения сенсорных сетей

Подобный материал:

• Задачи статистики рынка Система показателей статистики рынка Информационная база статистики, 1574.49kb.
• Анализ информативности и особенностей практического использования одного из макроэкономических, 183.4kb.
• 1. Оценка и прогнозирование инвестиционного рынка Понятие инвестиционного рынка. Сегменты, 240.89kb.
• 1. swot-анализ (анализ сильных и слабых сторон, возможностей и угроз), 928.83kb.
• Анализ фондового рынка России и влияния финансового кризиса на экономику страны, 299.69kb.
• План проведения маркетингового исследования регионального it-рынка Анализ емкости рынка, 24.92kb.
• Реферат состоит из двух частей, введения и заключения. Впервой части приведен общий, 162.51kb.
• Курсовая работа по дисциплине: маркетинг На тему: Анализ состояния рынка минеральной, 464.13kb.
• С. Г. «Анализ рынка недвижимости для профессионалов», 116.16kb.
• Анализ регионального рынка Образовательных услуг: маркетинговый подход, 169.85kb.

Беспроводные сенсорные сети

Сегодня задача построения распределенных систем сбора данных, управления и мониторинга как никогда актуальна в самых различных прикладных областях, но использование традиционных проводных соединений не всегда эффективно из-за высокой стоимости монтажных и пуско-наладочных работ, а также технического обслуживания. Кроме того, в некоторых ситуациях вообще невозможна прокладка кабелей по технологическим или организационным причинам. Поэтому беспроводные системы передачи данных выглядят весьма привлекательно для решения поставленной задачи, но их практическое использование долгое время было затруднительно из-за низкой надежности радиоканала по сравнению с проводным соединением, высокой стоимости и энергопотребления элементной базы, а также сложностей с установкой и настройкой системы на объекте. Но сейчас беспроводные системы сбора данных и мониторинга стали реальностью благодаря технологии так называемых беспроводных сенсорных сетей.

Беспроводные сенсорные сети [link] являются новым классом беспроводных систем, состоящих из множества распределенных в пространстве устройств, обладающих набором датчиков (или других источников информации), микроконтроллером и радиочастотным приемопередатчиком для связи на короткие расстояния.

Основными особенностями беспроводных сенсорных сетей являются самоорганизация и адаптивность к изменениям в условиях эксплуатации, поэтому требуются минимальные усилия при установке, настройке и последующем сопровождении подобной сети.

Кроме того, способность узлов ретранслировать сообщения обеспечивает значительную площадь покрытия системы при малой мощности передатчиков и устойчивость к отказу отдельных узлов по различным причинам (появление помех или препятствий, физическое повреждение и т.д.), что позволяет эксплуатировать сеть в зданиях и на промышленных объектах. При этом узлы самостоятельно определяют оптимальные маршруты доставки данных и корректируют их при изменении топологии сети.

Аппаратное обеспечение беспроводного узла и протоколы сетевого взаимодействия между узлами оптимизированы по энергопотреблению для обеспечения длительного срока эксплуатации системы при автономных источниках питания. В зависимости от режима работы время жизни узла может достигать нескольких лет.

Таким образом, решения на базе беспроводных сенсорных сетей имеют следующие преимущества по сравнению с проводными системами:

• отсутствие необходимости в прокладке кабелей для электропитания и передачи данных;
  
• низкая стоимость монтажа, пуско-наладки и технического обслуживания системы;
  
• минимальные ограничения по размещению беспроводных устройств;
  
• возможность внедрения и модификации сети на эксплуатируемом объекте без вмешательства в процесс функционирования;
  
• надежность и отказоустойчивость всей системы в целом при нарушении отдельных соединений между узлами.
  

Предпосылки

Миниатюризация микросхем и прогресс беспроводной связи открывают новые горизонты в информационно-компьютерных технологиях. Эксперты предсказывают, что скоро миллиарды микроскопических сенсоров, встроенных чуть ли не во все окружающие нас предметы смогут реагировать на изменения в обстановке и взаимодействовать друг с другом, решая множество наших насущных проблем. То, о чем несколько десятилетий назад писали фантасты, вот-вот станет обыденностью. Грядет новая парадигма — беспроводные сенсорные ad hoc (Ad hoc - то есть «специальный, созданный для данной цели») сети. Достижения микроэлектроники позволяют интегрировать на крохотном кремниевом кристалле как вычислительные блоки, так и устройства для поддержки беспроводных сетей — глобальных, локальных и персональных. А если на том же кристалле расположить и средства передачи данных, голоса и видео? Уже возможно создавать радиоприборы, способные одновременно работать в нескольких режимах и в разных сетях (например, «интеллектуальные» сотовые телефоны и коммуникаторы). И скоро все это будет размещено на одном кристалле, который можно установить в наручных часах, в миниатюрных наушниках, микрофонах, нагрудных значках и т. д. (используя новые подходы в КМОП-технологии и в технологии миниатюрных электромеханических систем (MEMS, micro-electrical mechanical systems), уже сегодня можно интегрировать все основные схемы и компоненты, необходимые для создания КМОП-кристаллов радиомикросхем, на стандартной кремниевой пластине, как не раз отмечалось, например, на Форумах Intel для разработчиков (концепция Radio Free Intel)) Причем все эти «чудеса» станут доступны разработчикам приложений и потребителям уже в конце текущего десятилетия, а то и раньше.

Области применения сенсорных сетей

Автоматизация строений («умный дом»)

Системы безопасности; управление энергоснабжением; контроль HVAC (кондиционирование, вентиляция, отопление); мониторинг состояния окружающей среды внутри и снаружи (влажность, температура, состав воздуха, почвы, воды, давление, магнитный фон); контроль освещения; системы пожарной сигнализации; ретрансляторы для счетчиков газа, воды, электроэнергии; домашние системы безопасности


Промышленный мониторинг

Мониторинг производственных процессов; эффективное использование оборудования; технический надзор и профилактическое обслуживание оборудования; удаленный мониторинг имущества и ценностей.


Сельское хозяйство.

Сенсорные сети могут следить за созреванием урожая, информируя фермеров о нехватке влаги, удобрений и т.д. В области сельского хозяйства электронные технологии должны использоваться для создания производственной основы модернизации сельскохозяйственного машиностроения (включая транспортную составляющую, технологическое оборудование для животноводства и первичной переработки продукции, новую инженерно-техническую базу отрасли), беспроводных сенсорных сетей на основе интеллектуальных датчиков, контролирующих состояние почвы, растительных культур, режим питания и перемещение скота в животноводстве.

Применение указанных технологий в сельском хозяйстве обеспечит рациональное использование удобрений, снижение падежа скота и птицы, а также своевременное предупреждение о распространении среди животных опасных для человека эпидемий.

Пример. Используя сенсорную сеть для сбора информации о состоянии среды обитания в птичьем заповеднике на острове Грейт-Дак (штат Мэн), биологи совместно с сотрудниками Intel получили данные об особенностях поведения редких видов птиц, что раньше было невозможно. И это только малая часть широчайших перспектив сенсорных сетей.

Пример. В России существуют специализированные готовые решения для автоматизации управления в молочных хозяйствах. При построении эффективной работы здесь крайне важно получать данные о состоянии каждого животного, оптимизировать рацион, определять оптимальные условия содержания.

Пример. Производство вина — занятие, требующее учета огромного количества разнообразной информации. Вино покупается и продается не на вес или объем (как, например, зерновые или овощи), и его цена во многом зависит от места и года выращивания и сбора винограда. На качество вина влияет множество факторов, и опытные виноделы скрупулезно учитывают при этом малейшие нюансы, чтобы добиться наилучшего букета напитка. Но если использовать сенсорные сети, то можно «засеять» виноградник беспроводными датчиками и непрерывно отслеживать температуру, влажность и другие параметры, важные для созревания каждой лозы. Затем можно проанализировать, какое сочетание погодных условий дает то или иное качество вина, и в дальнейшем смешивать сок разных кистей уже на научной основе. В нескольких хозяйствах в долине Вилламет (штат Орегон) исследователи Intel развернули опытную сенсорную сеть. Руководит проектом профессиональный психолог Ричард Беквит (Richard Bechwith), использующий исследовательскую технологию, известную как «наблюдение за участниками». Он наблюдает за экспертами, которые собирают информацию с сенсоров, размещенных на плантации, и за самими виноградарями, чтобы понять, какие критерии в области виноградарства важны для тех и других и как эта информация увязывается воедино. Исследователи считают виноградники весьма подходящим местом для «пилотного» применения встроенных сетей (embedded networking), поскольку современные методы ведения сельского хозяйства, до сих пор слабо использующего достижения высоких технологий, основаны на усредненных оценках и не соответствуют требованиям таких элитных направлений, как выращивание винограда. Информация, собранная сетью, может использоваться для повышения урожайности, а значит, и для быстрейшего возврата инвестиций. На первом пробном винограднике сенсоры измеряют температуру окружающего воздуха раз в минуту, а потом запоминают наибольшее и наименьшее значение за прошедший час.

Экология и чрезвычайные ситуации

Мониторинг загрязнений окружающей среды; миграция животных, насекомых; лесные пожары и т.д.; спасение людей при чрезвычайных ситуациях.


Системы безопасности и оборона

Коммерческие системы безопасности (контроль периметров, определение вторжения, удаленное наблюдение); охрана военных объектов; отслеживание маршрутов движения войск, соединений; средства связи и боевой разведки; Контроль окружающей среды в целях национальной безопасности (радиации, химических, биологических примесей); мониторинг персонала; охрана ценностей и произведений искусства. Службы спасения: возможности использования сенсорных сетей простираются далеко за пределы жилища, офиса или медицинского учреждения — эксперты называют, прежде всего, экологию и службы спасения: крошечные датчики, разбросанные с самолетов над лесными массивами, поднимут тревогу при возникновении пожара, помогут отыскать заблудившихся туристов, передадут в диспетчерский центр по самоорганизующейся беспроводной сети исчерпывающий сведения о состоянии «зеленого океана».


Логистика

Отслеживание грузов, контейнеров; мониторинг упаковки, определение целостности (неприкосновенности товаров и грузов) на каждом этапе транспортировки и хранения; обеспечение складского учета при перемещении товаров.


Здравоохранение и телемедицина

Физиологический мониторинг — сердечный ритм, кровяное давление, температура, уровень стресса и другие параметры жизнедеятельности; неотложная помощь; мониторинг персонала; контроль приема лекарств; забота о престарелых.