Nowoczesne bezprzewodowe sieci czujników pozwolą efektywniej wykrywać katastrofy naturalne

Nowe rozwiązania programistyczne pozwalają bezprzewodowym sieciom czujników pracować przy dużo niższym zużyciu energii. Tak twierdzą naukowcy z International Journal of Sensor Networks. Według nich, dzięki nowym technologiom możliwe jest podniesienie wydajności systemów ostrzegania o huraganach i innych katastrofach naturalnych.

Sieci WSN (Wireless Sensor Network) są wykorzystywane do monitorowania ekosystemów, środowisk dzikich i zurbanizowanych. Są kluczowe dla prognozowania zdarzeń zagrażających gatunkom i ich środowiskom, w tym monitoringu aktywności wulkanów czy zagrożeń powodziowych. Sensory bezprzewodowe w gęsto zaludnionych terenach miejskich mogą być nieocenione nie tylko przy stacjonarnych pomiarach standardowych parametrów, ale także w określaniu wpływu człowieka na środowisko, na przykład poprzez mobilny pomiar emisji substancji szkodliwych przez samochody. Niestety, wykorzystanie sieci WSN ma też swoją cenę – czujniki potrzebują energii.

Patricia Morreale z Kean University w stanie New Jersey, a także Feng Qi i Paul Croft z Kean School of Environmental and Life Sciences, opracowali system o znacznie niższym zapotrzebowaniu na energię elektryczną w porównaniu do konwencjonalnych sieci WSN.

Nowa sieć, nazwana GWSN (Green-WSN) jest zaprojektowana w taki sposób, że informacje są pobierane i przesyłane w czasie okresowych sesji, zamiast konwencjonalnej synchronizacji ze znacznikami czasowymi. „To obniża ilość połączeń pomiędzy węzłami sieci, skutkując ogólnym obniżeniem zużycia energii, przy jednoczesnym braku wpływu na naturę zbieranych danych.” mówią naukowcy.

Zastosowane przez nich oprogramowanie jest w stanie monitorować i sprawdzać nadchodzące wyniki pomiarów za pomocą istniejącej bazy danych oraz generować przebiegi przewidujące kolejne prawdopodobne wyniki. Zastosowanie systemu, który monitoruje dane i rozróżnia normalne odchylenia wskazań od określonych wzorów, pozwala generować alarmy w czasie rzeczywistym. To kluczowe przy wczesnym wykrywaniu potencjalnie katastroficznych zdarzeń w przyrodzie.

Obecnie GWSN jest w stanie przewidywać tylko najbliższe wskazanie na podstawie wcześniej zarejestrowanych wartości. Naukowcy pracują już nad optymalizacją oprogramowania w taki sposób, żeby umożliwić mu prognozowanie wskazań dla dowolnej chwili w przyszłości.

(bj)