شبكة استشعار لاسلكية
نظرة عامة

وقد بدات شبكة الاستشعار اللاسلكية، باعتبارها واحدة من أفضل التكنولوجيات الناشئة في القرن الحادي والعشرين، تتطور بوتيرة متسارعة في السنوات العشر الماضية. وقد تم القيام بالكثير من الأبحاث لتحسينها في مختلف الجوانب، بما في ذلك بنائها وأنظمة تشغيل العقد وبروتوكولات التوجيه وجمع البيانات ودمجها وآلية تحديد الموقع ومزامنة الوقت وما إلى ذلك. وعلاوة على ذلك، ظهرت أعداد كبيرة من التطبيقات الواعدة وتم نشرها في مناطق جغرافية مختلفة مثل حماية الهياكل الأساسية، والاستكشاف العلمي، والمراقبة العسكرية، ومراقبة حركة المرور والسيطرة، وأمن التعدين والنقل البحري، وحماية البيئة، وتتبع الاجسام، والشؤون العسكرية، وما إلى ذلك. مع وسائل الراحة التي قدمتها شبكة الاستشعار اللاسلكية، وقد أثرت في حياتنا وتغيرت إلى حد كبير في نواح كثيرة. ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من المشاكل التي تعاني منها شبكة الاستشعار اللاسلكية. وتشمل قلة الموثوقيه لانظمة الاتصالات اللاسلكية، محدودية الطاقة المتاحة، وإخفاق العقد، وما إلى ذلك.
شبكة الاستشعار اللاسلكية هي وسيلة هامة للدراسة والتفاعل مع العالم المادي. تتكون شبكة الاستشعار عادة من عدد كبير من عقد الاستشعار الصغيرة. كل عقدة استشعار لديها واحد أو أكثر من مكونات الاستشعار لاستشعار الظروف المحيطة (على سبيل المثال درجة الحرارة والرطوبة والضغط) وعنصر للمعالجة والتواصل لإجراء بعض العمليات البسيطة على البيانات والتواصل مع العقد المجاورة لها. وعادة ما يتم نشر عقد الاستشعار بشكل مكثف على نطاق واسع ويتم التواصل مع بعضها البعض عبر وصلات لاسلكية عقد التحكم تقوم بمعالجة البيانات المجمعة من عقد الاستشعار، وجمع أوامر التحكم بعقد الاستشعار، وتوصيل الشبكة بشبكة سلكية تقليدية وعادة ما تنتشر عقد الاستشعار عشوائيا، وبعد ذلك تشكل شبكة استشعار بطريقة مخصصة للقيام بمهام معينة. ولا يوجد عادة دعم للبنية التحتية لشبكات الاستشعار.
وكمثال على ذلك، دعونا نلقي نظرة على مراقبة ساحة المعركة. في هذا التطبيق، يتم نشر عدد كبير من عقد الاستشعار الصغيرة بسرعة في ساحة المعركة عبر الطائرات أو الشاحنات. وبعد النشر، يتم ربط عقد الاستشعار هذه بشكل سريع لتشكيل شبكة مخصصة. ثم تقوم كل عقدة استشعار فردية برصد الظروف والأنشطة في محيطها وجمع معلومات. شبكة الاستشعار اللاسلكية لديها مجموعة واسعة من التطبيقات. وقد أصبحت الشبكة جزءا لا يتجزأ من حياتنا. وفي الآونة الأخيرة، مكنت الجهود البحثية من تنفيذ ونشر شبكات استشعار مصممة خصيصا لتلبية الاحتياجات الفريدة لبعض تطبيقات الاستشعار والرصد.
عناصر شبكة الاستشعار اللاسلكية:
بشكل عام، تتكون الشبكة من ثلاثة عناصر، أجهزة الاستشعار والمراقبون وأجسام الاستشعار، وفيما يلي شرح موجز لهذه العناصر
1.اجهزة الاستشعار:
جهاز استشعار يتكون أساسا من الاستشعار عن بعد، ونقل وتخزين وحدات الطاقة.هذه المهام تتطلب جمع المعلومات من اجسام في العالم الحقيقي، وتخزين بيانات الاستشعار، واجراء بعض العمليات الحسابيه ونقلها إلى المراقبين.
2.المراقبون:
المراقبون هم مستخدمي شبكة الاستشعار اللاسلكية، الذين يتحققون، ويستفيدون من المعلومات المستشعره. ويمكن للمراقبين أن يكونوا بشراو أجهزة كمبيوتر أو بعض المعدات الأخرى. وهم يحللون ويفسرون المعلومات المستشعرة من اجل اتخاذ القرارات.
3.اجسام الاستشعار:
الأجسام الاستشعار هي بعض الأهداف مثل الدبابات والجنود والحيوانات والغازات الضارة، وما إلى ذلك أن المراقبين يهتمون بشكل عام، بعرض اجسام الاستشعار على شكل خصائص رقمية لبعض الظواهر الفيزيائية والظواهر الكيميائية وغيرها، بما في ذلك حركة الأجسام ودرجة الحرارة والرطوبة وتركيز الدخان الخ. ويمكن أن تستشعر شبكة الاستشعار اللاسلكية عددا من الأشياء داخل منطقة تغطية الشبكة.