Che cos’è una rete di sensori wireless?

Una rete di sensori wireless (WSN) è un sistema di uno o più sensori che rilevano, raccolgono ed eventualmente rispondono a cose come suoni e vibrazioni. Queste reti possono essere utilizzate per una varietà di scopi, dalla sorveglianza di sicurezza alla ricerca medica o ambientale. A volte, una rete di sensori wireless viene definita ambiente intelligente. Affinché i dati della rete possano essere raccolti e analizzati, la rete di sensori wireless è spesso collegata a una rete di distribuzione dati, nel qual caso la WSN viene effettivamente definita rete di acquisizione dati.

Una configurazione di rete di sensori wireless può contenere uno o più tipi di sensori. Questi sensori possono essere in grado di rilevare uno qualsiasi di una varietà di fattori ambientali. Ad esempio, esistono sensori meccanici che rispondono al contatto diretto. I sensori acustici raccolgono informazioni uditive mentre i sensori video raccolgono informazioni visive. Esistono anche sensori termici, chimici e biosensori.

Esistono diversi ambienti in cui è possibile implementare una rete di sensori wireless. Questi includono edifici residenziali o industriali, nonché ambienti esterni. È anche possibile il monitoraggio mobile dei veicoli, compresi i sistemi di trasporto e le navi.

Una rete di sensori wireless può essere utilizzata per la sorveglianza per la sicurezza degli edifici o anche sul campo di battaglia. Tale sorveglianza può riferire sui modelli di traffico e identificare le incursioni prima che gli umani siano in grado di vederle o sentirle. Nelle strutture sanitarie, i sensori in miniatura possono alleviare il carico dei pazienti che in precedenza sarebbero stati legati a dispositivi cablati ingombranti. In entrambi i casi, i dati potrebbero essere registrati e analizzati e potrebbero essere programmati avvisi quando vengono soddisfatte determinate condizioni.

Le sfide nella creazione di reti di sensori wireless derivano da una varietà di fattori. Un problema ha a che fare con le condizioni climatiche che possono rompere i sensori o almeno inibirne la precisione. Sebbene le dimensioni ridotte del sensore siano vantaggiose in termini di portabilità e segretezza, limitano anche in termini di memoria e durata. Un’altra sfida comune si è presentata quando troppi sensori sono assegnati a una singola rete di distribuzione dei dati e sovraccaricano la rete con troppi dati contemporaneamente.

Alcuni WSN raccolgono dati solo in una forma, ad esempio solo audio. Se un sistema dovesse rilevare la temperatura, l’umidità e le vibrazioni, ad esempio, è possibile ottenere un’immagine abbastanza ricca di un ambiente. Scienziati e ricercatori stanno spingendo l’uso dei WSN in questa direzione. Le WSN che potrebbero essere utilizzate per misurare o prevedere terremoti, previsioni meteorologiche o rilevare potenziali inondazioni sono tutte molto ricercate.