Arsitektur Jaringan Sensor Nirkabel dan Aplikasinya
Saat ini, WSN (Wireless Sensor Network) adalah layanan paling standar yang digunakan dalam aplikasi komersial dan industri, karena pengembangan teknis dalam prosesor, komunikasi, dan penggunaan daya rendah dari perangkat komputasi tertanam. WSN dibangun dengan node yang digunakan untuk mengamati lingkungan seperti suhu, kelembaban, tekanan, posisi, getaran, suara, dll.
Node-node ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi waktu nyata untuk melakukan berbagai tugas seperti pendeteksian pintar, penemuan lingkungan node, pemrosesan dan penyimpanan data, pengumpulan data, pelacakan target, monitor dan pengendalian, sinkronisasi, lokalisasi node, dan perutean yang efektif antara stasiun base dan node.
Saat ini, Jaringan Sensor Nirkabel mulai diorganisir dalam langkah yang ditingkatkan. Tidak aneh untuk berharap bahwa dalam 10 hingga 15 tahun ke depan dunia akan dilindungi menggunakan Jaringan Sensor Nirkabel dengan izin masuk melalui Internet.
Ini dapat diukur ketika Internet menjadi berat. Teknologi ini mendebarkan dengan potensi tak terbatas untuk banyak area aplikasi seperti medis, lingkungan, transportasi, militer, hiburan, pertahanan tanah air, manajemen krisis, dan juga ruang pintar.
Apa itu Jaringan Sensor Nirkabel?
Jaringan Sensor Nirkabel adalah salah satu jenis jaringan nirkabel yang mencakup sejumlah besar perangkat yang bersirkulasi, searah, dan berdaya rendah yang dinamai node sensor yang disebut motes.
Jaringan ini tentu saja mencakup sejumlah besar perangkat tertanam yang didistribusikan secara spasial, kecil, dioperasikan dengan baterai, yang terhubung secara jaringan untuk mengumpulkan, memproses, dan mentransfer data ke operator, dan telah mengontrol kemampuan komputasi & pemrosesan. Node adalah komputer kecil, yang bekerja bersama untuk membentuk jaringan.
Node sensor adalah perangkat nirkabel multi-fungsional yang hemat energi. Aplikasi node sensor dalam industri tersebar luas. Kumpulan node sensor mengumpulkan data dari lingkungan untuk mencapai tujuan aplikasi spesifik.
Komunikasi antara node sensor dapat dilakukan satu sama lain menggunakan transceiver. Dalam jaringan sensor nirkabel, jumlah node sensor bisa dalam urutan ratusan/bahkan ribuan. Berbeda dengan sensor n/ws, jaringan Ad Hoc akan memiliki lebih sedikit node tanpa struktur apa pun.
Arsitektur Jaringan Sensor Nirkabel
Arsitektur Jaringan Sensor Nirkabel paling umum mengikuti Model arsitektur OSI. Arsitektur Jaringan Sensor Nirkabel mencakup lima lapisan dan tiga lapisan silang. Sebagian besar dalam sensor n/w kita membutuhkan lima lapisan, yaitu aplikasi, transportasi, n/w, tautan data & lapisan fisik. Tiga bidang silang adalah manajemen daya, manajemen mobilitas, dan manajemen tugas.
Lapisan Jaringan Sensor Nirkabel ini digunakan untuk menyelesaikan n/w dan membuat sensor bekerja bersama untuk meningkatkan efisiensi jaringan secara lengkap. Harap ikuti tautan di bawah ini untuk: Jenis Jaringan Sensor Nirkabel dan Topologi WSN
Lapisan Aplikasi
Lapisan aplikasi bertanggung jawab atas manajemen lalu lintas dan menawarkan perangkat lunak untuk berbagai aplikasi yang mengubah data dalam bentuk yang jelas untuk menemukan informasi positif. Jaringan sensor diatur dalam berbagai aplikasi di berbagai bidang seperti pertanian, militer, lingkungan, medis, dll.
Lapisan Transport
Fungsi lapisan transport adalah untuk memberikan penghindaran dan keandalan kemacetan di mana banyak protokol yang dimaksudkan untuk menawarkan fungsi ini praktis upstream. Protokol-protokol ini menggunakan mekanisme yang berbeda untuk pengenalan kehilangan dan pemulihan kehilangan.
Lapisan transport sangat dibutuhkan ketika suatu sistem direncanakan untuk menghubungi jaringan lain. Memberikan pemulihan kerugian yang andal lebih hemat energi dan itu adalah salah satu alasan utama mengapa TCP tidak cocok untuk Jaringan Sensor Nirkabel.
Secara umum, lapisan Transport dapat dipisahkan menjadi Paket-driven, Event driven. Ada beberapa protokol populer di lapisan transport yaitu STCP (Sensor Transmission Control Protocol), PORT (Protokol Transport yang Andal dan Berorientasi Harga, dan PSFQ (pump slow fetch quick).
Lapisan Jaringan
Fungsi utama dari lapisan jaringan adalah routing, ia memiliki banyak tugas berdasarkan aplikasi, tetapi sebenarnya, tugas-tugas utama adalah dalam menghemat daya, memori parsial, buffer, dan sensor tidak memiliki ID universal dan harus mengatur diri sendiri.
Gagasan sederhana dari protokol routing adalah untuk menjelaskan jalur yang andal dan jalur berlebihan, menurut skala meyakinkan yang disebut metrik, yang bervariasi dari protokol ke protokol.
Ada banyak protokol yang ada untuk lapisan jaringan ini, mereka dapat dipisahkan menjadi; perutean datar dan perutean hierarki atau dapat dipisahkan menjadi didorong oleh waktu, didorong oleh kueri & didorong oleh peristiwa.
Lapisan Tautan Data
Lapisan data link bertanggung jawab untuk deteksi bingkai data multiplexing, stream data, MAC, & kontrol kesalahan, mengkonfirmasi keandalan titik-titk (atau) titik-multipoint.
Lapisan Fisik
Lapisan fisik menyediakan tepi untuk mentransfer aliran bit di atas media fisik. Lapisan ini bertanggung jawab untuk pemilihan frekuensi, pembangkitan frekuensi pembawa, deteksi sinyal, modulasi & enkripsi data.
IEEE 802.15.4 disarankan sebagai tipikal untuk area khusus tingkat rendah & jaringan sensor nirkabel dengan biaya rendah, konsumsi daya, kepadatan, rentang komunikasi untuk meningkatkan masa pakai baterai. CSMA/CA digunakan untuk mendukung topologi star & topologi peer to peer. Ada beberapa versi IEEE 802.15.4.V.
Karakteristik Jaringan Sensor Nirkabel
Karakteristik Jaringan Sensor Nirkabel meliputi yang berikut ini.
• Konsumsi batas daya untuk node dengan baterai
• Kapasitas untuk menangani kegagalan node
• Beberapa mobilitas node dan Heterogenitas node
• Skalabilitas untuk distribusi skala besar
• Kemampuan untuk memastikan kondisi lingkungan yang ketat
• Mudah digunakan
• Desain lintas-lapisan
Kelebihan Jaringan Sensor Nirkabel
Kelebihan Jaringan Sensor Nirkabel termasuk yang berikut ini
• Pengaturan jaringan dapat dilakukan tanpa infrastruktur tidak bergerak.
• Tepat untuk tempat-tempat yang tidak dapat dijangkau seperti gunung, di atas laut, daerah pedesaan dan hutan lebat.
• Fleksibel jika ada situasi biasa ketika diperlukan workstation tambahan.
• Harga eksekusi tidak mahal.
• Ini menghindari banyak kabel.
• Mungkin menyediakan akomodasi untuk perangkat baru kapan saja.
• Ini dapat dibuka dengan menggunakan pemantauan terpusat.
Aplikasi Jaringan Sensor Nirkabel
Jaringan sensor nirkabel dapat terdiri dari berbagai jenis sensor seperti laju sampling rendah, seismik, magnetik, panas, visual, infrared, radar, dan akustik, yang pintar untuk memantau berbagai situasi ambien.
Node sensor digunakan untuk penginderaan konstan, ID acara, deteksi kejadian & kontrol lokal aktuator. Aplikasi jaringan sensor nirkabel terutama mencakup bidang kesehatan, militer, lingkungan, rumah, & komersial lainnya.
• Aplikasi Militer
• Aplikasi Kesehatan
• Aplikasi Lingkungan
• Aplikasi Rumah
• Aplikasi Komersial
• Pemantauan area
• Pemantauan perawatan kesehatan
• Sensasi Lingkungan/Bumi
• Pemantauan polusi udara
• Deteksi kebakaran hutan
• Deteksi tanah longsor
• Pemantauan kualitas air
• Pemantauan industri
Jadi, ini semua tentang apa yang dimaksud dengan jaringan sensor nirkabel, arsitektur jaringan sensor nirkabel, karakteristik, dan aplikasi. Kami harap Anda memiliki pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini.
