Was ist ein drahtloses Sensornetzwerk?
Ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN) ist ein System aus einem oder mehreren Sensoren, die beispielsweise Geräusche und Vibrationen erfassen, sammeln und möglicherweise darauf reagieren. Diese Netzwerke können für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden, von der Sicherheitsüberwachung bis zur medizinischen oder Umweltforschung. Manchmal wird ein drahtloses Sensornetzwerk als intelligente Umgebung bezeichnet . Um die Daten des Netzwerks zu sammeln und zu analysieren, wird das drahtlose Sensornetzwerk häufig mit einem Datenverteilungsnetzwerk verbunden, in welchem Fall das WSN tatsächlich als Datenerfassungsnetzwerk bezeichnet wird .
Ein drahtloses Sensornetzwerk kann einen oder mehrere Sensortypen enthalten. Diese Sensoren können in der Lage sein, einen von verschiedenen Umgebungsfaktoren zu erfassen. Zum Beispiel gibt es mechanische Sensoren, die auf direkten Kontakt reagieren. Akustische Sensoren erfassen akustische Informationen, während Videosensoren visuelle Informationen erfassen. Es gibt auch thermische, chemische und Biosensoren.
Es gibt verschiedene Umgebungen, in denen ein drahtloses Sensornetzwerk bereitgestellt werden kann. Dazu gehören Wohn- oder Industriegebäude sowie Umgebungen im Freien. Auch die mobile Überwachung von Fahrzeugen einschließlich Transportsystemen und Schiffen ist möglich.
Ein drahtloses Sensornetzwerk kann zur Überwachung der Gebäudesicherheit oder sogar auf dem Schlachtfeld verwendet werden. Eine solche Überwachung kann Verkehrsmuster melden und Einbrüche identifizieren, bevor Menschen sie sehen oder hören können. Im Gesundheitswesen können Miniatursensoren die Belastung von Patienten verringern, die zuvor an sperrige, kabelgebundene Geräte gebunden waren. In beiden Fällen könnten Daten aufgezeichnet und analysiert werden, und es könnten Warnungen programmiert werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Die Herausforderungen beim Aufbau drahtloser Sensornetzwerke hängen von einer Vielzahl von Faktoren ab. Ein Problem betrifft die Klimabedingungen, die Sensoren beschädigen oder zumindest deren Genauigkeit beeinträchtigen können. Die geringe Größe des Sensors ist zwar im Hinblick auf Portabilität und Geheimhaltung von Vorteil, schränkt jedoch auch den Speicher und die Lebensdauer ein. Eine weitere häufig auftretende Herausforderung besteht darin, dass zu viele Sensoren einem einzelnen Datenverteilungsnetz zugeordnet sind und das Netzwerk gleichzeitig mit zu vielen Daten überlastet.
Einige WSNs erfassen nur Daten in einer Form, z. B. nur Ton. Wenn ein System beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit und Vibration erfasst, kann ein ziemlich reichhaltiges Bild einer Umgebung aufgenommen werden. Wissenschaftler und Forscher forcieren den Einsatz von WSNs in diese Richtung. WSNs, mit denen Erdbeben gemessen oder vorhergesagt, Wettervorhersagen erstellt oder Überschwemmungspotentiale ermittelt werden können, sind sehr gefragt.