Sensorické sítě – podcast

Dobrý den, moje jméno je Richard Keller a v tomto podcastu vás chci seznámit s konceptem senzorických sítí. Postupně si probereme co jsou to sensorické sítě, čím jsou tvořené, jaké jsou jejich typy a k čemu všemu je můžeme využívat. Toto téma jsem se rozhodl rozebrat, protože bylo lehce naznačeno v oblasti teorie sítí v tomto předmětu. Myslím si, že se jedná o dostatečně důležitou oblast na to abychom jí věnovali víc prostoru.

K prvním ukázkám využívání této technologie došlo už v 50. letech minulého století, kdy americká armáda používala zařízení nazývaná hyrofony. Ty byly ve strategických místech rozloženy po dně atlantického oceánu a pomáhaly monitorovat pohyb nepřátelských ponorek. V návaznosti na toto využití vytvořila americká vládní agentura DARPA “distributed senor networks program”, který měl analyzovat možnosti budoucích využití sesorických sítí a možné překážky v jejich aplikaci. Postupně se výzkum těchto systémů přesouval do akademické a soukromé sféry a s posuny v miniaturizaci elektroniky a efektivitě energetických zdrojů rostla také všeobecná využitelnost a metody aplikace těchto sítí.

Podle webu National Instruments jsou bezdrátové sensorické sítě definovány jako „bezdrátová síť složená z prostorově distribuovaných autonomních nástrojů které používají senzory k mapování fyzických nebo environmentálních podmínek“. Ty zmíněné „autonomní nástroje“ jsou označované jako „nody“ nebo také uzly. Každý uzel v těchto sítích je tvořen zařízením, které se skládá ze senzoru, energetické jednotky a konvertoru analogových dat na data digitální.

Energetická jednotka v tomto případě může znamenat to, že je zařízení zapojeno přímo do elektrické sítě, v případě sensorických zařízení je však často mnohem praktičtější když má zařízení vlastní baterii. To mu umožňuje dlouhodobě operovat nezávisle na infrastruktuře elektrického vedení, což znamená, že takové senzory mohou být používány v přírodě pro mapování nejrůznějších úkazů. Klasickým příkladem využití takové technologie může být třeba její nasazení pro mapování meteorologických podmínek, pohybu zvířat, složení půdy, úrovně hluku a tak dále.

Podle toho, za jakým účelem sensorickou síť vytváříme, se musíme rozhodovat jaký typ senzorů budeme pro svoje účely používat. Můžeme využívat například seismických senzorů, které nám mohou pomoci sledovat oblasti s rizikem zemětřesení. Díky nim můžeme včasným zásahem minimalizovat dopady přírodních katastrof. Dalším klasickým typem běžně používaného sensoru jsou sensory vizuální. Ty si můžeme představit jako běžné kamerové pasti, které se umisťují do přírody a pomáhají nám mapovat místní faunu. Podobně použitelné jsou termální sensory. Ty jsou podle typu používány buďto ke stejnému účelu jako kamerové pasti nebo mohou být použity v oblasti meteorologie, geofyziky a geologie. Déle existují sensory akustické, který nám pomáhá měřit úroveň hluku v určitém místě. Radarové senzory jsou používány například při vojenských operacích pro mapování pohybu objektů v určité oblasti.

Velice zajímavou oblastí aplikace sensorických sítí je zdravotnictví a s ním svázané služby. Dnes už je běžné, že je pacient se srdečními problémy monitorován skrz zařízení, která dlouhodobě mapují jeho tep. V nemocnicích je možné využívat senzorů pro lokalizaci pacientů nebo doktorů v areálu. Relativně novým hráčem v této sféře jsou senzory uvnitř chytrých hodinek. Ty mohou pomoci svému uživateli měřit teplotu kůže, tepové hodnoty, okolní teplotu, barometrický tlak a mnoho dalších údajů. Uživatel může pak naměřené hodnoty použít jako podklad při rozhodování o svých aktivitách a životním stylu.

Ve velkém měřítku se dnes využívají sensory v oblasti plánování a provozu “chytrých měst”, kde mohou být aplikovány například pro distribuci elektrické energie, plynu a vody. Samostatné domovy nebo komerčně využívané budovy v takových městech jsou stále častěji vybavovány senzory pro automatické zapínání a vypínání světel a elektronických přístrojů za účelem snížení spotřeby energie. Dále se sensorické sítě dají využít v dopravě kde mohou pomoci vytvořit seberegulující dopravní systém který automaticky odklání provoz v případě nehody, je schopen sám přivolat na místo potřeby zdravotnické služby.

V neposlední řadě jsou zde dalekosáhlé možnosti využití této technologie v agrikulturní oblasti. Můžeme jejich pomocí například monitorovat vlhkost a teplotu v prostorách pro pěstování plodin a manipulovat s podmínkami za účelem dosažení maximální úrody.

Takto by se dalo ještě dlouho pokračovat. Dá se říct že jakýkoliv měřitelný typ úkazu v našem okolí má senzor, který jej může mapovat.

Vezmeme li v potaz růst v trendu cloudového zpracovávání dat a propojování sensorických sítí za účelem mapování komplexních fenoménů, je patrné že využití sensorických sítí bude v budoucnosti tvořit velice postatnou část infrastruktury naší společnosti. Proto je dobré věnovat této oblasti pozornost a sledovat její další rozvoj.

https://coggle.it/diagram/XBPBLyTZL4pSyiIV/t/sensoric-networks/3ff9fd3e36b95e022cdd3b214d6d02d9edeb39f14e71ef6c2b5497cf7d889e4b