a mûszerházak fõvárosa BOPLA – a mûszerházak ... - Elektro Net
a mûszerházak fõvárosa BOPLA – a mûszerházak ... - Elektro Net
a mûszerházak fõvárosa BOPLA – a mûszerházak ... - Elektro Net
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
2007/4. <strong>Elektro</strong>nikai tervezés<br />
10. ábra. Az Immersion Corporation cég<br />
CyberGlove II kesztyûje ([11],<br />
CyberGlove II datasheet)<br />
mint gondolnánk. Az egyik legfontosabb<br />
részterület az épületmonitorozás, valamint<br />
az intelligens épületek. A kisméretû érzékelôk<br />
segítségével monitorozhatók a házak<br />
belsô hômérséklet-, páratartalom- és fényviszonyai.<br />
A szenzorhálózatok révén automatizálható<br />
és centralizálható az adatgyûjtô<br />
rendszer, vagyis kiépíthetô egy olyan<br />
központ, ahonnan az egész épület összes<br />
szobájának minden paramétere, sôt akár az<br />
egyes szobákon belül kialakuló eloszlások<br />
is vizsgálhatók, számon tarthatók és befolyásolhatók.<br />
Ez nagymértékben segíti az<br />
erôforrások optimális kihasználását. Nem<br />
elhanyagolható az sem, hogy megfelelô felhasználói<br />
felület (megjelenítôk, egyéb beviteli<br />
eszközök, például a falakba építve) és<br />
egy automatikus vezérlôközpont (pl. egy<br />
számítógépközpont, vagy akár egy egyszerû<br />
PC) kiépítésével intelligens épületek hozhatók<br />
létre, ami napjainkban az épületautomatizálás<br />
egyik fontos és népszerû<br />
fejlôdési iránya. Az ad-hoc mote-hálózatokkal<br />
akár még a villanykapcsolókból is<br />
megspórolhatjuk a vezetéket, biztosítva<br />
egyúttal a bárhonnan lehetséges távvezérelhetôséget,<br />
idôvezérelhetôséget stb.<br />
De létezik olyan elképzelés is, amely szerint<br />
a villanyórákat szerelnék fel rádiós egységekkel.<br />
Így a leolvasáshoz nem kell bekopogni<br />
minden egyes házhoz, hanem az<br />
áramszolgáltató alkalmazottja egyszerûen<br />
végiggördül az utcán egy autóval, miközben<br />
<strong>–</strong> a rádiós egységek révén <strong>–</strong> az összes<br />
óraállást leolvassa, az értékeket a rendszer<br />
regisztrálja, majd a gyûjtött adatok alapján,<br />
a nap végén a központban megtörténik a<br />
számlázás, szintén automatikusan. A lehetôségek<br />
tárháza tehát szinte végtelen.<br />
A mote-okkal való környezetmonitorozás<br />
épületeken kívül, a szabadban sem<br />
okozhat problémát, akár nagyméretû területek<br />
különféle paraméterei (páratartalom,<br />
esôzés, napsütés, szél stb.) figyelhetôk meg<br />
anélkül, hogy a környezet (emberek, állatok)<br />
egyáltalán észrevennék a szenzorhálózat<br />
jelenlétét. Számos projekt valósult meg<br />
nemzeti parkok és mezôgazdasági területek<br />
folyamatos monitorozására. A módszer<br />
jól használható állatok mozgásának figyelemmel<br />
kísérésére is (l. Zebranet Project,<br />
11. ábra). Jelenleg olyan fontos kérdések<br />
vannak napirenden, mint például az erôforrás-monitorozás<br />
vagy az oceanográfia,<br />
amihez az egész világra kiterjedô, globális<br />
szenzorhálózatokra lesz szükség.<br />
Budapest, 2007. május 8<strong>–</strong>11.<br />
Talán a legvadabb elképzelés az ún.<br />
Smart Dust (kb. „intelligens por”), melyet<br />
eredetileg a DARPA vázolt fel, majd a<br />
Berkeley University of California egyetemen<br />
dolgoztak ki. Ez egy rendkívül kis<br />
méretû, mindössze 1 … 2 mm 3 térfogatú<br />
integrált eszköz, amely magában foglalja<br />
11. ábra. Zebra rádiós nyomkövetô<br />
egységgel (Zebranet, [12], [13])<br />
a tápellátást, a szenzor(oka)t, a feldolgozóegységet<br />
és a kommunikációs áramköröket.<br />
Az áramellátást elsôsorban napelemmel<br />
tervezik megoldani, de az elképzelések<br />
között szerepel akusztikai és<br />
termikus energia árammá való alakítása<br />
is, ami a mai MEMS-technológiákkal már<br />
megoldható ilyen kis méretben is. A kommunikációt<br />
kezdetben az RF-tartományban<br />
kívánják létrehozni, de a késôbbiekben<br />
terveznek lézeres(!) változatot is. A<br />
chip, méretébôl adódóan, annyira kicsi<br />
tömegû, hogy képes meglovagolni a levegôben<br />
uralkodó légáramlatokat, vagyis a<br />
Föld atmoszférájában lebegni tud. Az elképzelés<br />
szerint ezeket repülôgépekbôl<br />
szórnák ki milliós számban, amik így a<br />
levegôben lebegve eloszlanak, és egy<br />
globális monitorozóhálózatot alkotnak.<br />
Elsôsorban meteorológiai alkalmazásokról<br />
van szó, de nem kell túl sokat fantáziálni<br />
ahhoz, hogy ez milyen sok lehetôséget<br />
rejt a katonaság számára.<br />
Ipari és egyéb alkalmazások<br />
Természetesen az ipar sem maradhat ki a<br />
komoly felhasználók várható körébôl. Az<br />
autonóm érzékelôhálózatok kiválóan használhatók<br />
folyamatvezérlésre és -ellenôrzésre,<br />
ami segít abban, hogy azok a lehetô leghatékonyabban<br />
mûködjenek. A folyamaton<br />
kívül akár még a felhasznált eszközöket,<br />
szerszámokat is meg lehet figyelni (pl. vibráció<br />
mértéke és eloszlása, hômérséklet a<br />
kritikus pontokon stb.), így egy minden pillanatban<br />
naprakész adatbázis állítható öszsze<br />
azok állapotáról, ill. az állapot változásáról.<br />
Ez nagymértékben megkönnyíti a karbantartást<br />
és az esetleges hibák feltárását,<br />
ami további hatékonyságnövekedést és<br />
költségcsökkenést eredményez.<br />
Jelentôs érdeklôdéssel számolhatunk<br />
az RFID-hez kapcsolódó, elsôsorban logisztikai<br />
területekrôl. Ez egy speciális és a<br />
korábban bemutatott elvektôl kissé eltérô<br />
technológia, melyrôl jelenleg is olvasható<br />
egy sorozat az ELEKTROnetben.<br />
Összefoglalás<br />
A cikksorozatban végignéztük a RF-kommunikációval<br />
felszerelt, beágyazott rendszerek<br />
konstrukciós problémáit, azok<br />
megoldását, és tallóztunk az alkalmazási<br />
területek színes és széles skálájából. Természetesen<br />
<strong>–</strong> a terjedelmi korlátok miatt <strong>–</strong><br />
ez a néhány cikk csak némi ízelítôt képes<br />
nyújtani a témakörbôl. Reméljük, hogy sikerült<br />
felkelteni a tisztelt Olvasó érdeklôdését<br />
a téma iránt!<br />
Ezúton szeretném köszönetemet kifejezni<br />
dr. Kolumbán Gézának, a Budapesti<br />
Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem<br />
Méréstechnika és Információs Rendszerek<br />
Tanszéke tanárának, aki végig lelkesen<br />
és segítôkészen támogatta tanulmányaimat,<br />
és minden segítséget megadott a<br />
cikksorozat elkészítéséhez is.<br />
Irodalom:<br />
[1] T. H. Lee: Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, Cambridge University Press,<br />
1998<br />
[2] B. Razavi: RF Microelectronics, Pentice Hall PTR, 1998<br />
[3] S. Haykin: Communications Systems, Wiley, 1994<br />
[4] D. Puccinelli, M. Haenggi: Wireless Sensor <strong>Net</strong>works: Applications and Challenges of Ubiquitous<br />
Sensing, IEEE Curcuits and Systems, Third Quarter 2005<br />
[5] Daniel Roetenberg: Inertial and Magnetic Snesing of Human Motion, PhD Thesis, May 2006,<br />
University of Twente<br />
[6] IEEE: www.ieee.org<br />
[7] IEEE 802-es csoport: www.ieee802.org<br />
[8] Wi-Fi Alliance: www.wi-fi.org<br />
[9] ZigBee Alliance: www.zigbee.org<br />
[10] DARPA Self-Healing Minefield Program: www.darpa.mil/sto/smallunitops/shm/index.htm<br />
[11] Immersion Corporation: www.immersion.com<br />
[12] Zebranet, Princeton University: www.princeton.edu/~mrm/zebranet.html<br />
[13] Chris Sadler honlapja (Zebranet): www.princeton.edu/~csadler<br />
[13] Tanulmányok és projektek vezeték nélküli szenzorhálózatok felhasználására (Intel Corporation):<br />
www.intel.com/research/exploratory/wireless_sensors.htm<br />
[14] Smart Dust: robotics.eecs.berkeley.edu/~pister/SmartDust<br />
[15] Crossbow: www.xbow.com<br />
[16] ETHZ Btnodes: www.btnode.ethz.ch/Projects/Mica2Dot<br />
www.elektro-net.hu 75
Change language