Was ist ein drahtloses Sensornetzwerk?

Ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN) ist ein System aus einem oder mehreren Sensoren, die Dinge wie Geräusche und Vibrationen erkennen, sammeln und möglicherweise darauf reagieren. Diese Netzwerke können für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden, von der Sicherheitsüberwachung bis hin zur medizinischen oder Umweltforschung. Manchmal wird ein drahtloses Sensornetzwerk als intelligente Umgebung bezeichnet. Damit die Daten des Netzwerks gesammelt und analysiert werden können, wird das drahtlose Sensornetzwerk häufig mit einem Datenverteilungsnetzwerk verbunden, wobei das WSN in diesem Fall eigentlich als Datenerfassungsnetzwerk bezeichnet wird.

Ein drahtloses Sensornetzwerk-Setup kann einen oder mehrere Sensortypen enthalten. Diese Sensoren können in der Lage sein, einen beliebigen einer Vielzahl von Umgebungsfaktoren zu erfassen. Beispielsweise gibt es mechanische Sensoren, die auf direkten Kontakt reagieren. Akustische Sensoren sammeln akustische Informationen, während Videosensoren visuelle Informationen sammeln. Es gibt auch thermische, chemische und Biosensoren.

Es gibt eine Reihe verschiedener Umgebungen, in denen ein drahtloses Sensornetzwerk bereitgestellt werden kann. Dazu gehören Wohn- oder Industriegebäude sowie Außenbereiche. Auch eine mobile Überwachung von Fahrzeugen, einschließlich Transportsystemen und Schiffen, ist möglich.

Ein drahtloses Sensornetzwerk kann zur Überwachung für die Gebäudesicherheit oder sogar auf dem Schlachtfeld verwendet werden. Eine solche Überwachung kann Verkehrsmuster melden und Einbrüche erkennen, bevor Menschen sie sehen oder hören können. Im Gesundheitswesen können Miniatursensoren Patienten entlasten, die zuvor an sperrige, kabelgebundene Geräte gebunden waren. In beiden Fällen könnten Daten aufgezeichnet und analysiert sowie Warnungen programmiert werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Herausforderungen beim Aufbau drahtloser Sensornetzwerke ergeben sich aus einer Vielzahl von Faktoren. Ein Problem hat mit den klimatischen Bedingungen zu tun, die Sensoren beschädigen oder zumindest ihre Genauigkeit beeinträchtigen können. Obwohl die geringe Größe des Sensors in Bezug auf Portabilität und Geheimhaltung vorteilhaft ist, schränkt sie auch den Speicher und die Lebensdauer ein. Eine weitere häufige Herausforderung stellt sich dar, wenn zu viele Sensoren einem einzigen Datenverteilungsnetz zugeordnet sind und das Netz mit zu vielen Daten auf einmal überlasten.

Einige WSNs sammeln nur Daten in einer Form, z. B. nur Ton. Wenn ein System beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit und Vibrationen erfasst, kann ein ziemlich reichhaltiges Bild einer Umgebung gewonnen werden. Wissenschaftler und Forscher treiben den Einsatz von WSNs in diese Richtung. WSNs, die verwendet werden könnten, um Erdbeben zu messen oder vorherzusagen, das Wetter vorherzusagen oder Überschwemmungspotenzial zu erkennen, sind alle sehr gefragt.