Kompyuter tarmoqlari telekommunikatsiya texnologiyalari, 5 semestr

24.1 Sensor tarmoqlarining asosiy tushunchalari va tamoyillari

Sensor tarmoqlari asosiy tushunchalarini keltirib o‘tamiz.

Sensor (ingl., sensor) - nazorat ta’sirini (yorug‘lik, bosim, temperatura va hokazo) qabul qiluvchi, qurilma, o‘ning sonli va sifat belgilarini o‘lchaydi va ushbu o‘lchamlarni signalga o‘zgartiradi. Signal elektrik, kimyoviy yoki boshqa turda bo‘lishi mumkin.
Datchik (ingl., transducer) – bir turdagi energiyani boshqa turga o‘zgartirish uchun qo‘llaniladigan qurilma. Demak, sensor ham datchik hisoblanadi va qayta ishlash uchun hisoblash tizimiga yoki kontrollerga beriladigan fizik ma’lumotni elektrik ma’lumotga o‘zgartiradi.
Aktuator (ingl., actuator) – bajaruvchi qurilma, boshqariladigan ob’ekt holatini o‘lchash uchun kelib tushgan signalga ta’sir bildiruvchi, bajaruvchi qurilma. Aktuatorda energiya turlarining o‘zgarishi yuz beradi, masalan, elektrik energiya, yoki siqilgan havo energiyasi (suyuqlik, qattiq jism) mexanik turga o‘zgarishi.
Sensor tugun (ingl., sensor node) – kamida bir sensordan iborat (yana bir yoki bir nechta aktuator bo‘lishi mumkin) qurilma hamda hisoblash va simli yoki simsiz tarmoq imkoniyatlariga ega.
Sensor tarmoq – haqiqiy fizik ob’ektdan olingan ma’lumotga javobni berish maqsadida, ma’lumotni qayta ishlash, uzatish, etkazib berish va so‘rovlar olish uchun boshqa tarmoqlar bilan, o‘z aro hamkorlik qiluvchi, tarmoqlangan sensor tugunlar tizimi. Demak, sensor tarmoq, o‘zida kamida sensorga, aktuatorga va kommunikasion tugunlarga ega. Sensor tarmoqni qo‘llanadigan asosiy soha bu ob’ektlar ichida o‘lchanadigan fizik parametrlarning nazorati va kuzatiluvi va ba’zi holatlarda – ushbu ob’ektlarni boshqarish (o‘larda belgilangan jarayonlarni faollashtirish). Sensor tarmoq misollari: erkin kiruvchi sensor tarmoqlar (USN – Ubiquitous Sensor Network), transport vositalari uchun tarmoqlar (VANET – Vehicular Ad Hoc Network), munisipial tarmoqlar (HANET – Home Ad hoc Network), tibbiyot tarmoqlari (MBAN(S) – Medicine Body Area Network (services)) va boshqalar. Sensor tarmoqlari ishlashida bajariladigan, asosiy harakatlar, 24.1-rasmda berilgan (shartli bo‘lmagan jarayonlar punktir bilan ko‘rsatilgan)



Protsess

Boshqaruv sign-i shakllantirish

Aktuator

Raqamli-analog o‘zgartirgich

Signalga ishlov berish

Analog-raqamli o‘zgartirgich

Signalga ishlov berish

Sensor

24.1-rasm. Sensor tarmoqlarida ma’lumotlarni yig‘ish va boshqaruv.

Tarmoqning bir elementidan boshqasiga xabarlarni retranslyasiyalash imkoniyati hisobidan sensor tarmoqlari bir necha metrdan bir nechta kilometrgacha qo‘llanilishi mumkin. Sensor tarmoq bir tugundan boshqasiga xabarlarni retranslyasiyalash imkoniyatiga ega, agarda ushbu tugunlardan birontasi tizimdan chiqsa, sensor tarmoq sifatni yo‘qotmasdan, qo‘shni tugunlar orqali ma’lumotning uzatilishin ta’minlaydi. Tarmoqing o‘zi informasion oqimning eng ma’qul yo‘nalishin belgilaydi (24.2 rasm).

O‘z-o‘zidan tashkillashtiriladigan (lotin tilida, ad hoc –«joylashuv o‘rni bo‘yicha») aloqa tarmog‘i – tugunlar soni vaqt bo‘yicha tasodifiy bo‘ladigan tarmoq, va u 0 dan ba’zi maksimal ko‘rsatkichgacha o‘zgarishi mumkin. Bunday tarmoqda tugunlar orasidagi o‘zaro bog‘liqlik vaqt bo‘yicha tasodifiy bo‘lishi mumkin va bu kabi tugunlar orasida ma’lumotni uzatish va tashqi tarmoq bilan aloqa uchun yuzaga keladi.



Sensor tuguni

Shlyuz

Tashqi tarmoq

24.2-rasm. Sensor tarmoqlarida axborotlarni marshrutizasiyalash


Simsiz sensor tarmoq (SST) (ing. WSN – Wireless Sensor Network) – radiokanallar orqali o‘z-aro birlashgan, bajaruvchi qurilmalar va sensorlar ko‘pligidan iborat tarmoqlangan, o‘zidan o‘zi tashkillashtiriladigan sensor tarmoq.
Simsiz sensor tarmoqlari afzalliklari:

• 
  o‘zidan o‘zi qayta tiklanish va o‘zidan o‘zi tashkillashtiriladigan imkoniyatga ega;
  
• 
  kichik o‘lchamda uncha katta bo‘lmagan oraliqga ma’lumotni uzatish imkoniga ega;
  
• 
  uzakichlarning quvvati (retranslyasiyalash yo‘li bilan);
  
• 
  tugunlarning past narxda bo‘lishi va o‘larning kichik o‘lchami;
  
• 
  kam energiya sarfi va avtonom manbalardan ozuqlanish imkoniyati;
  
• 
  o‘rnatishdagi qulaylik, kabellarni o‘rnatishga zarurlik yo‘qligi (simsiz texnologiya va batareyadan ozuqlanish hisobidan);
  
• 
  bunday tarmoqlarni mavjud bo‘lgan va qo‘llanilayotgan ob’ektlarga qo‘shimcha ishlarni bajarmasdan o‘rnatish imkoniyati;
  
• 
  texnik xizmat ko‘rsatishning past bahoda bo‘lishi.
  

Bugugi kunda simsiz sensor tarmoqlari amaliyotda keng tarqalmoqda.