شبکه حسگر یک فناوری جدید در قرن 21 است که تشکیل شده از اجزای حس کننده, محاسبه کننده و مخابراتی است که تنها مدیر اجازه تنظیم این اجزا را دارد که کاربرد های حسگر بی سیم میتوان به کنترل و نظارت و اندازه گیری های مختلف نام برد.

حسگر ها در هر کجا میتواند استفاده شود (هوا ,زمین ,داخل ساختمان ,داخل اب و ...)

فناوری که در این حسگر بی سیم به کار برده شده است از تحقیقات انجام شده بر احساسات و ارتباطات و الگوریتم ها صورت گرفته ازین رو معایب و مزایای آن پیشرفت فناوری را درگیر میکند.

فاز اول شبکه های حس گر ارزیابی صوتی (sosus) که در اقیانوس ها برای تشیص زیر دریایی بکار گرفته شد.همچنین از ان برای کنترل فعالیت ههای زمین لرزه در اقیانوس و رفتار موجودات داخل آن استفاده میشود.

فاز دوم (darpa)  که هدف آن این بود  که شبکه های حسگر توزیع شده را به گره های حسگر توزیع شده کم هزینه تبدیل کنند که به حالت اشتراکی و خود گردان کار کنند. که

امروزه این تبدیل رااز شبکه حسگر بی سیم انتظار میرود.

موارد استفاده از حسگر بی سیم بسیار است به عنوان مثال در پزشکی سیستم های مراقبتی برای مراقبت از بیماران ناتوان وجود  دارد یا در دسته تجاری کاربرد های فراوانی دارد از جمله سیستم های امنیتی ,سیستم تشخیص الودگی ,سیستم تشخیص اتش سوزی و کنترل ترافیک و  ....

در اینجا به مبحث نظارت بر محیط میپردازیم :

کاربرد شبکه حسگر بی سیم

نظارت بر محیط:

با استفاده از حسگر های بی سیم میتوان بر محیط نظارت کرد و حوادث و پدیده های محیط را کنترل کرد .گره های گیرنده و فرستنده را در محیط استفاده میکنند و با تغییر یکی از عواملی که برای آن گیرنده تعریف شده (مثل گرما ,فشار ,صدا, نور و ....) این تغییر به پایگاه اطلاع داده میشود.

نظارت در حیطه سلامت :

این حسگر ها را میتوان در بدن هم  جای داد و از وضعیت بدن مطلع بود یا میتوان مانند پوشش روی بدن قرار گیرد که با تغییر عوامل به پایگاع اطلاع دهد.

نظارت در حیطه محیط زیست :

این حسگر ها با توجه به عاملی که تعریف شده برای گره میتواند میزان آلودگی را تشخیص دهد یا تشخیص اتش سوزی در جنگل یا تشخیص زلزله و ... استفاده  شود.

شبکه حسگر بی سیم چیست ؟

در واقع بطور ساده میتوان گفت که مجموعه ای ازتعدادی گره حسگر با اندازه های کوچک برای حس کردن اطراف و گرفتن اطلاعات و دادن آن به کاربر است .

شبکه‌های حسگر بی‌سیم (Wireless Sensor Networks، WSN) سیستم‌هایی هستند که از تعداد زیادی حسگر بی‌سیم کوچک برای جمع‌آوری داده‌ها از محیط‌های مختلف استفاده می‌کنند. این حسگرها می‌توانند دما، رطوبت، فشار، تراز صوتی، تشخیص حرکت و غیره را اندازه‌گیری کنند و داده‌های جمع‌آوری شده را به طور بی‌سیم به یک مرکز داده یا سرور ارسال می‌دارند. شبکه‌های حسگر بی‌سیم در زمینه‌های مختلفی کاربرد دارند و به شرح زیر می‌باشند:

 کاربردها شبکه حسگر بی سیم 

1. کاربردهای زیست‌محیطی: برای پایش شرایط محیطی مانند کیفیت هوا، کیفیت آب، وضعیت جنگل‌ها و حیات‌وحش.

2. صنعتی و تولید: برای نظارت بر فرایندهای تولید، اندازه‌گیری فشار، دما و رطوبت در محیط‌های تولیدی.

3. کشاورزی: برای پایش شرایط محیطی مانند دما، رطوبت خاک، و سطح آب، که می‌تواند به بهینه‌سازی مصرف آب و کود کمک کند.

4. سلامت و پزشکی: برای نظارت بر شرایط بیماران از راه دور، مانند نظارت بر فشار خون، دمای بدن و ضربان قلب.

5. نظامی و امنیتی: برای نظارت بر مرزها، تشخیص حرکت و نظارت بر فعالیت‌های مشکوک در مناطق استراتژیک.

6. مدیریت سوانح: برای تشخیص زلزله، سیل و سایر بلایای طبیعی و ارسال هشدارهای زودهنگام به مردم و مقامات.

 مشخصات فنی و چالش‌ها شبکه حسگر بی سیم 

- مصرف انرژی: حسگرها معمولاً با باتری کار می‌کنند و بهینه‌سازی مصرف انرژی برای افزایش طول عمر باتری‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

- محدودیت‌های پردازشی و حافظه: حسگرها معمولا دارای قابلیت‌های محدود پردازشی و حافظه هستند، که محدودیت‌هایی در پردازش داده‌ها ایجاد می‌کند.

- امنیت: امنیت داده‌ها و شبکه در برابر حملات خارجی از جمله مواردی است که باید به طور جدی در نظر گرفته شود.

- پایداری و قابلیت اطمینان: در شرایط سخت محیطی، حفظ پایداری و قابلیت اطمینان حسگرها و شبکه چالش‌برانگیز است.

 تکنولوژی‌ها شبکه حسگر بی سیم 

- Zigbee، Bluetooth Low Energy (BLE)، و LoRaWAN از جمله فناوری‌های رایج برای ارتباط در شبکه‌های حسگر بی‌سیم هستند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود مانند برد، مصرف انرژی و سرعت انتقال داده‌ها را دارند.

شبکه‌های حسگر بی‌سیم به پیشرفت‌های مهمی در جمع‌آوری داده‌ها و نظارت بر محیط‌های مختلف کمک کرده‌اند و انتظار می‌رود که با پیشرفت‌های تکنولوژیکی، کاربردهای بیشتر و بهبودهای عملکردی ایجاد شوند.