Kablosuz sensör ağları ile yangın uyarı sistemi
Fire warning system with wireless sensor networks
Yazar: MURAT YAZAR
Danışman: PROF. DR. HERMAN SEDEF
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: GSM = GSM ; Kablosuz ağlar = Wireless networks ; Kablosuz iletişim = Wireless communication

Özet:
Bu çalışmada, kablosuz sensör ağları ile orman yangınlarının tespitini amaçlayan erken uyarı sistemi kurulmuştur. Günümüzde kablosuz sensör ağlarının enerji tüketiminin ve maliyetinin az olmasından dolayı oldukça büyük sensör ağları kurulabilmesi olasıdır. Bu durum coğrafi olarak geniş alanları etkileyen çevresel sorunların izlenmesine olanak sağlamaktadır. 
Gerçekleştirilen sistemin yapısı, ormanlık alanlara rasgele yerleştirilmiş sıcaklık algılayıcılarını barındıran mikrodenetleyicili kablosuz sensör düğümlerinden oluşmaktadır. Sistemin çalışmasında ilk olarak, sıcaklık sensörüne sahip düğümler ortamın sıcaklık değerlerini periyodik olarak ölçerler. Ortam parametreleri sensörler vasıtasıyla ölçüldükten sonra mikrodenetleyici yardımıyla dijital verilere dönüştürülür ardından GPS modülünden alınan konum ve zaman gibi verilerle birlikte veri paketleri haline getirilerek ağ geçidi olarak adlandırılan, bilgisayara bağlı özel bir düğüme ZigBee kablosuz haberleşme protokolü kullanılarak gönderilir. Ağ geçidi tarafından bilgisayara gönderilen veriler, bilgisayar üzerinde çalışan bir uygulama yazılımı ile görselleştirilerek ortamın sıcaklığı ve konumu hakkında bilgiler kullanıcıya iletilir. Bilgisayara iletilen ortam parametreleri aynı zamanda bilgisayarda oluşturulan bir veri tabanında sürekli olarak depolanır. Sensör düğümünün tüm bu ana fonksiyonlarının yanı sıra üzerinde bulunan GSM/GPRS modül vasıtasıyla kritik ve alarm durumlarında belirlenmiş bir GSM numarasına uyarı SMS'i gönderilmesi sağlanmıştır. Bu durum sensör düğümünün ZigBee kablosuz haberleşmesinin kopması durumunda alternatif bir bilgilendirme sağlamaktadır. Bunlara ek olarak bu tezde tasarımı ve gerçekleştirilmesi tamamı orijinal olan bir donanımsal gözlem ve uyarı platformu yapılmıştır. Bu platformda bulunan sıvı kristalli gösterge (LCD) üzerinde ortamın sıcaklığı ve sensör düğümünün tam koordinatları gösterilmektedir. Bu sayede bilgisayar üzerinde çalışan yazılıma alternatif bir bilgilendirme kanalı oluşturulmuştur.

Abstract:
In this study, early warning system that aims detecting forest fires using Wireless Sensor Networks has been founded. Nowadays it can be possible to install quite large Wireless Sensor Networks as they have low energy consumption and cost. This situation has allowed tracking environmental issues which influence wide geographical regions.
The structure of the applied system includes lots of randomly distributed wireless sensor nodes which contain microcontroller and temperature sensors. First of all in this system, the environment temperature has been measured periodically by wireless sensor nodes which contain temperature sensors. After the environment parameters have been measured by sensors, they have been converted to digital data in microprocessor, and afterwards these digital environment data together with location and time information which taken by GPS module build data packages. These data packages have been sent to the gateway which has a direct connection to the computer by using wireless communication protocol ZigBee. The data of environment temperature, location and time information, sent by the gateway, are visualized by software program. The information also has been stored on a database in the computer. Moreover, GSM/GPRS module in the sensor node sends a warning SMS to a particular GSM number if critical situation or alarming situation occurs. This situation provides an alternative notification channel in case there is a failure in ZigBee wireless communication. Furthermore, whole processes of the hardware platform of warning and observation from its design, implementation to final product are completely done throughout the research. LCD in this platform illustrates the environment temperature and accurate coordinates of the sensor node, so another alternative notification channel addition to software in the computer has been found.