СЕНІМДІ ЭЛЕКТРОНДЫҚ КОМПОНЕНТТЕРДІҢ КӨЗІИнтегралды схемалар (IC), IGBT модульдері, транзисторлар, диодтар және пассивті құрамдас бөліктер үшін рұқсат етілген ресурс – нақты қор және ресурс сараптамасымен қамтамасыз етілген.: Инженерлер мен сатып алушыларды сенімді көзбен және жауап беретін баға ұсыныстарымен қолдау.ҚҰРАМАНДЫҚ БАҒА СҰРАУ

Сымсыз сенсорлық желілер: Қалай жұмыс істейді, түрлері, қолдану салалары және ақауларды жөндеу

Aug26

Шолу: 931

Сымсыз сенсорлық желілер (WSN) физикалық жағдайларды өлшеу және деректерді сымсыз шлюзге, шунтқа, басқарушыға немесе қолданбаға беру үшін таратылған сенсорлық түйіндерді пайдаланады. Олар өндірістік мониторинг, ақылды ғимараттар, ауыл шаруашылығы, экологиялық сезу, инфрақұрылымды мониторингтеу және IoT жүйелері үшін кеңінен қолданылады. Бұл мақала сымсыз сенсорлық желілердің қалай жұмыс істейтінін, бір секірмелі және көп секірмелі коммуникацияны, жалпы сымсыз технологияларды, негізгі өнімділік параметрлерін, қолданбаларды, желі таңдау және ақауларды жөндеу туралы баяндайды.

Каталог

1. Сымсыз сенсорлық желі дегеніміз не?

2. Сымсыз сенсорлық желі қалай жұмыс істейді

3. Сымсыз сенсорлық желі топологиялары: Бір секірмелі, Көп секірмелі, Жұлдызша, Ағаш, және Торлы

4. WSN үшін сымсыз коммуникация технологиялары мен протоколдары

5. Сымсыз сенсорлық желінің өнімділік және дизайн параметрлері

6. Сымсыз сенсорлық желілердің кең таралған қолданулары мен жағдайлары

7. Сымсыз сенсорлық желіні қалай жобалау және таңдау керек

8. Сымсыз сенсорлық желілердегі кең таралған мәселелер, тестілеу және ақауларды жөндеу

Example single-hop WSN architecture

Сурет 1: Бір секірмелі WSN архитектурасының мысалы

Сымсыз сенсорлық желі дегеніміз не?

Сымсыз сенсорлық желі - физикалық шарттарды (температура, ылғалдылық, қысым, діріл, қозғалыс, жарық, газ конценрациясы немесе жабдық күйі) өлшейтін, өлшемдерді сымсыз беретін сенсорлық түйіндер тобы. Типтік сенсорлық түйіннің құрамында сезу элементі, сигналды кондициялау немесе түрлендіру схемасы, микроконтроллер, сымсыз трансивер және қуат көзі бар. Желінің архитектурасына байланысты деректер тікелей немесе басқа түйіндер арқылы шунт, шлюз, басқарушы немесе алыстағы қолданбаға жіберіледі.

Сымсыз сенсорлық желі қалай жұмыс істейді?

Сенсорлық түйін алдымен физикалық жағдайды сезу элементін пайдаланып өлшейді. Сигнал кондицияланып, түйіннің микроконтроллері өңдей алатын деректерге түрлендіріледі. Түйін кейін өлшемді жинақтап, оны таңдалған сымсыз байланыс арқылы жібереді. Деректер тікелей шлюзге немесе аралық түйіндер арқылы мақсатқа жетуі мүмкін. Шлюз немесе шунт өлшемдерді жинап, оларды жергілікті басқарушыға, серверге, бұлттық платформаға немесе мониторингтік қолданбаға жөнелтеді, онда деректер сақталып, талдана алады, көрсетіле алады немесе әрекеттерді тудыру үшін пайдаланылуы мүмкін.

Сымсыз сенсорлық желі топологиялары: Бір секірмелі, Көп секірмелі, Жұлдызша, Ағаш, және Торлы

Single-Hop vs. Multi-Hop Wireless Sensor Network

Сурет 2: Бір секірмелі және көп секірмелі сымсыз сенсорлық желі

Секірмелер саны мен желі топологиясы әртүрлі нәрселерді сипаттайды. Секірмелер саны пакеттің мақсатына жету үшін қанша сымсыз байланыстарды кесіп өтетінін айтады. Топология түйіндер, маршрутизаторлар мен шлюздердің қалай ұйымдастырылғанын сипаттайды. Жұлдызша желі бір секірмелі коммуникацияны пайдалана алады, ал ағаш және торлы желілер көбінесе көп секірмелерді пайдаланады.

Желінің түрі	Қайта жіберу	Артықшылығы	Кешігу Мінез-құлық	Алға жіберу Қуат	Сәтсіздік Мінез-құлық	Қолайлы Қолданбалар
Бір-жолақты	Орташа_wireless реле жоқ	Шлюздің қамтуына және жүйе дизайнына байланысты	Реле-жол кешігуі жоқ	Датчик тек өзінің трафигін жібереді	Тікелей байланыс жоғалса, сол түйінді ажыратып тастауға болады	Тікелей түйін-шлюз сезу
Көп-кезеңді	Бір немесе бірнеше аралық түйіндер трафикті Forward етеді	Маршруттау дизайнына байланысты	Қосымша секірулер кешігуді және қайта жіберуді қосуы мүмкін	Реле түйіндері басқа трафикті Forward ету үшін энергияны жұмсайды	Сәтсіздік қайта маршруттау талап ете алады немесе жолды бұзуы мүмкін	Тікелей байланыстар болмаған бөлінген желілер
Жұлдыз	Соңғы түйіндер орталық координатор немесе шлюзбен байланыс жасайды	Әдетте орталық нүктеге қатты тәуелді	Тікелей радио жолы әдетте қарапайым	Соңғы түйіндер әдетте басқа түйіндердің трафигін реле етпейді	Орталық нүктенің сәтсіздігі көптеген түйіндерге әсер етуі мүмкін	Орталықтандырылған мониторинг және шлюзге негізделген желілер
Дерево	Деректер аралық түйіндер арқылы ата-ана-бала жолдарын қадағалайды	Әдетте шектеулі, егер қосымша жолдар жоспарланбаса	Кешігу ағаш тереңдігімен ұлғая алады	Ата-ана/маршруттау түйіндері бала трафигін Forward етуі керек	Жоғарыдағы ата-ана сәтсіз болса, оның бұтағын ажыратады	Иерархиялық құрылыс немесе өндірістік желілер
Торап	Маршруттау мүмкіндігі бар түйіндер басқа түйіндер үшін трафикті Forward етеді	Көптеген маршруттар болуы мүмкін	Маршрут ұзындығы және қайта маршруттау кешігуге әсер етеді	Маршруттаушылар үздіксіз Forward міндеттері үшін жеткілікті қуат қажет	Маршруттау сәтсіз сілтемелерді немесе маршруттаушыларды айналып өте алады, егер балама жолдар болса	Құрылыс автоматизациясы және бөлінген өндірістік сезу

Көп-кезеңді желі автоматты түрде торабы желісі емес. Көп-кезеңді коммуникация ағаш немесе басқа маршрутталған құрылымдарда да орын алуы мүмкін.

LoRaWAN сонымен қатар секірулер санын және топологияны бөлу қажеттілігін көрсететін маңызды мысал. LoRa Альянсы LoRaWAN-ды жұлдыз-жұлдыз топологиясы ретінде анықтайды, мұнда соңғы құрылғы бір немесе бірнеше шлюзге бір-жолақты радио байланысын пайдаланады. Содан кейін шлюздер пакеттерді IP байланысы арқылы желі серверіне Forward етеді. LoRaWAN соңғы құрылғылары сымсыз торды құра алмайды немесе бір-біріне пакеттерді реле жасамайды.

Сымсыз Байланыс Технологиялары мен Протоколдары WSN үшін

Сымсыз технологияларды олардың протокол қабаты мен рөліне сәйкес салыстыру керек. Радио PHY/MAC спецификациясы, желілік стек және қолданбалы хабарлама протоколы бірдей функцияны орындамайды.

Радио, PHY және Байланыс Технологиялары

Технология	Протокол Рөлі	Не береді	WSN Дизайн Ескерту
IEEE 802.15.4	PHY және MAC	Төмен жылдамдықтағы сымсыз желілер үшін физикалық қабат радио операциясы мен MAC функцияларын анықтайды	Zigbee және Thread секілді технологиялардың радио/MAC негізі ретінде қолданылады
Bluetooth Төмен Энергия (BLE)	Бірнеше LE PHY опциялары бар Bluetooth сымсыз стегі	Bluetooth LE радио және байланыс коммуникациясын береді	Қамту және байланыс мінез-құлқы таңдалған PHY, жіберу қуаты, қабылдағыш, антенна, қаптама және ортаға байланысты
Wi-Fi / IEEE 802.11	PHY және MAC отбасы, әдетте IP желі үстіне	WLAN байланыстыруды береді	Сенсор дизайны қолда бар Wi-Fi инфрақұрылымымен үйлесімділікті талап еткенде пайдалы
LoRa PHY	Физикалық қабат	LoRaWAN-ның астында қолданылатын LoRa радио-модуляциясын қамтамасыз етеді	LoRa мен LoRaWAN бірдей протокол қабаты ретінде қарастырылмауы керек
NB-IoT	3GPP ұялы радио-қатынау технологиясы	Лицензияланған ұялы диапазондар арқылы IoT байланыстылығын қамтамасыз етеді	Желінің қолжетімділігі, қолдау көрсетілетін 3GPP шығарылымы, оператордың конфигурациясы, мобильділік талаптары және қуатты үнемдеу функциялары тексерілуі керек
LTE-M	3GPP ұялы радио-қатынау технологиясы	Лицензияланған ұялы диапазондар арқылы ұялы IoT байланыстылығын қамтамасыз етеді	Мобильділік, кешігуді, құрылғы мүмкіндіктерін және желі қолдауын ескере отырып, NB-IoT -дан жеке бағалануы керек
Патенттелген радио	Өндірушіге тән PHY/MAC немесе стек	Қолданбаға арналған сымсыз байланыс қамтамасыз етеді	Өзара әрекеттестік, өңірлік ережелер және ұзақ мерзімді өндіруші қолдауын тексеруді талап етеді

IEEE 802.15.4 нақты PHY және MAC функцияларын анықтайды, толық қосымша стек емес. Bluetooth LE бірнеше PHY конфигурацияларын, соның ішінде LE 1M, LE 2M және LE Coded қолдайды, сондықтан BLE-ді тек "қысқа диапазонды" ретінде сипаттау тым оңай. NB-IoT және LTE-M 3GPP мобильді IoT технологиялары, өзара толықтыратын сипаттамаларымен жеке бағаланып, мақсатты орналастыру және оператор желісі үшін жеке бағалануы керек.

Желі Стектер және Жоғарғы Деңгейдегі Сымды Протоколдар

Технология / Протокол	Негізгі Технология	Негізгі Роль	Ортақ WSN Пайдалану
Zigbee	IEEE 802.15.4 PHY/MAC	Zigbee желісін және қосымша деңгейдегі функцияларды қосуды қамтамасыз етеді	Сенсорлар, ғимаратты автоматтандыру, мониторинг
Thread	IEEE 802.15.4 6LoWPAN және IPv6-мен	IPv6 негізіндегі торлы желілік шешімді қамтамасыз етеді	Ақылды ғимараттар және IP негізіндегі сенсорлық желілер
WirelessHART	IEEE 802.15.4 негізіндегі радиолық WirelessHART деректер байланыс, желі, жоспарлау, және қолданба функцияларын қосады	Басқарылатын өнеркәсіптік сымсыз байланыс қамтамасыз етеді	Процесс құралдары мен өнеркәсіптік мониторинг
LoRaWAN	LoRa немесе қолдаушы аймақтық PHY опциялары	LoRaWAN MAC/желі архитектурасын, құрылғы сыныптарын, қауіпсіздікті, және шлюз/желі-сервер байланысын анықтайды	Жұлдыздар торы арқылы бөлу сенсоры

Zigbee спецификациясы IEEE 802.15.4 MAC және PHY төменгі қабаттарында пайдаланады. Thread - IEEE 802.15.4 радиотехнологиясы негізінде жасалған IPv6 негізіндегі торлы желілік протокол. WirelessHART IEEE 802.15.4 негізіндегі физикалық қабаттың үстінде өнеркәсіптік байланыс функцияларын қосады. LoRaWAN радиолық PHY-дің өзіне қарағанда жоғары деңгейдегі желілік протоколды және жұлдыздар торын анықтайды.

Қолданба Хабарлама Протоколдары

Протокол	Қабат / Роль	Қалай Пайдаланылады
MQTT	Қолданба хабарлама протоколы	Клиенттер мен сервер немесе брокер арасында жариялау/жазылу арқылы хабарламаны пайдалануды қамтиды
CoAP	Қолданба протоколы	Шектеулі құрылғылар мен желілер үшін арналған REST-стильдегі байланыс қамтамасыз етеді

MQTT және CoAP радиотехнологияларына (мысалы, IEEE 802.15.4, BLE немесе LoRa) балама ретінде енгізілмейді. Олар негізгі желіден жоғарыда жұмыс істейді. MQTT клиент-сервер жариялау/жазылу хабарламасын анықтайды, ал CoAP шектеулі ортаға арналған қолданба протоколын қамтамасыз етеді.

Протокол нұсқасын, PHY, аймақтық диапазон немесе арна жоспарын, пакет өлшемін, желі конфигурациясын, антенна жүйесін, жіберу қуатын және тестілеу ортасын нақтыламай, осы технологияларға универсалды диапазон, өткізу қабілеті, кідіріс немесе қуат рейтингтерін тағайындамаңыз.

Ключевые параметры производительности и проектирования беспроводной сенсорной сети

Сымсыз өнімділікті тек беріліс диапазонын ескере отырып бағаламауға болады. Энергия, кедергі, пакет жеткізу, кідіріс, топология және қоршаған орта жағдайлары да есепке алынуы керек.

Параметр	Не тексеру	Неге ол маңызды
Қаптама диапазоны	Тоқтатылаушылар мен шлюз арасында арақашықтық және кедергілер	Сенімді байланыстардың құрылып құрылмайтынын анықтайды
Деректер жылдамдығы	Бір секундта берілетін деректер көлемі	Сенсор жүктемесін қолдауы керек
Кідіріс	Өлшемнен мақсатқа дейінгі кешігулер	Оқиғалар мен басқару өтінімдері үшін маңызды
Пакет жеткізу коэффициенті (PDR)	Жеткізілген пакеттерді жіберілген пакеттермен салыстыру	Байланыс сенімділігін өлшейді
RSSI / алынған сигнал деңгейі	Қабылданған радиосигналдың күштілігі	Таңдалған радиожүйе үшін байланыс жағдайларын бағалауға көмектеседі
SNR	Дыбыс деңгейі фонын фондық шу деңгейімен салыстырады	Таңдалған PHY және модуляция үшін байланыс сапасын бағалауға көмектеседі
Жиілік диапазоны	Sub-GHz, 2.4 GHz, лицензияланған ұялы диапазондар немесе басқа рұқсат етілген спектр	Антенна дизайнына, кедергілерге, таралуына және ережелеріне әсер етеді
Энергия тұтыну	Ұйқы, сенсорлау, өңдеу, қабылдау және жіберу ағыны	Батарея мен энергияға қажеттіліктерді анықтайды
Жұмыс циклі	Нода әр жұмыс күйінде қанша уақыт өткізеді	Орташа ағын мен батарея өміріне әсер етеді
Нода саны	Желідегі құрылғылар саны	Трафикке және масштабтауға әсер етеді
Топология	Жұлдыз, ағаш, тор, бір секірмелі немесе көп секірмелі	Бағыттау, кідіріс және алға өткізу талаптарына әсер етеді
Кедергі	Бір арналы/сосед арналы кедергілер және спектрді пайдалану	Бәсекелес RF белсенділігін анықтауға көмектеседі
Қауіпсіздік	Аутентификация, шифрлау, кілтті басқару, қауіпсіз жаңартулар	Құрылғыларды және желі деректерін қорғайды
Қоршаған орта бағасы	Температура, ылғалдылық, шаң, діріл, қорғаушы кабинеті	Ауыл шаруашылығы сенімділігін анықтайды
Антенна дизайны	Антенна түрі, бағыт, орналасу және қорғаушы әсерлері	Тікелей сымсыз өнімділікке әсер етеді

Желінің сенімділігін, қуатын және байланыс өнімділігін бағалаған кезде келесі есептеулерді пайдаланыңыз:

PDR (%) = алынған пакеттер ÷ жіберілген пакеттер × 100

Орташа ток (мА) = Σ(I × t) ÷ цикл уақыты

Идеал батареяның қызмет ету мерзімі (сағ) = пайдалануға жарамды сыйымдылық (мАч) ÷ орташа ток (мА)

Байланыс маржасы (дБ) = болжанған алынған қуат (дБм) − қабылдағыштың сезімталдығы (дБм)

Батарея қызмет ету мерзімі бағаланады, кепілдендірілген жұмыс мерзімі емес. Нақты батарея қызмет ету мерзімі температура, батареяның қартаюы, өзін-өзі разрядтау, конверсиялық жоғалту және қайта жіберулерді де есептеуі керек.

RSSI және SNR радио құрылғысы, PHY, модуляция, жолақ ені және жұмыс шарттарына байланысты. Әр түрлі сымсыз технологияларға әмбебап RSSI немесе SNR шек өзгертпеңіз.

Сымсыз датчик желілерінің жалпы қолданбалары мен пайдаланылатын жағдайлары

Сымсыз сенсорлық желілер көптеген өлшеу нүктелері аймақта сигнал сымдарын орнатпай тарату қажет болғанда пайдалы.

Қолданба	Жиі өлшеулер	Негізгі WSN талаптары
Өнеркәсіптік мониторинг	Температура, діріл, қысым, жабдықтың жағдайы	Сенімділік, кедергілерге төзімділік, батареяның қызмет ету мерзімі
Ақылды ғимараттар	Орындалу, температура, ылғалдық, ауаның сапасы, жарық	Төмен қуат және масштабталатын түйін саны
Ауыл шаруашылығы	Топырақ ылғалдылығы, температура, ылғалдылық, ауа райы шарттары	Ұзын диапазон және төмен қуат
Қоршаған орта мониторингі	Ауаның сапасы, су деңгейі, ауа-райы, ластану	Қашықтықтан басқару және қоршаған ортаны қорғау
Активтерді мониторингтеу	Орналасу, қозғалыс, температура, жағдай	Төмен қуат және кең аумақтық байланыс
Энергия және коммуналдық қызметтер	Есептеу, кернеу, ағын, қысым	Сенімділік, қауіпсіздік, ұзақ қызмет мерзімі
Инфрақұрылымды мониторингтеу	Жүктеме, діріл, орын ауыстыру, құрылымдық жағдай	Ұзақ мерзімді сенімділік және таратылған қамту
Денсаулық сақтау және киілетін технологиялар	Қозғалыс, температура, физиологиялық өлшемдер	Төмен қуат, қауіпсіздік, ықшам өлшем
Ақылды қалалар	Тұрып қалу, жарықтандыру, қоршаған орта шарттары, инфрақұрылым	Үлкен түйін саны және кең қамту

Сымсыз сенсор желісін жобалау және таңдау жолдары

Сымсыз протоколды таңдауға дейін өлшеу және байланыс талаптарынан бастаңыз.

Таңдау факторы	Нені тексеру	Дизайн шешімі
Сенсор деректері	Өлшеу түрі және жүктеме мөлшері	Қажет деректер сыйымдылығын анықтау
Жаңарту жылдамдығы	Өлшеулер қаншалықты жиі жіберілетіні	Трафик пен қуат тұтынуды анықтайды
Көсіру аймағы	Қашықтық, қабырғалар, машиналар, жер бедері	Қолайлы радиотехнология мен топологияны таңдаңыз
Топология	Тікелей байланыс немесе реле түйіндері	Бір секіріс немесе көп секірісті таңдаңыз
Энергия көзі	Батарея, желі, күн, энергия жинау	Радио және жұмыс циклы сәйкесінше таңдаңыз
Батареяның қызмет ету мерзімі нысаны	Қажет күтім интервалын анықтау	Белсенді уақытты және қажетсіз жіберімдерді минимизациялау
Кешігу	Максималды қабылданатын кешігу	Сигналдар мен басқару үшін маңызды
Сенімділік	Қажет пакетті жеткізу өнімділігін анықтау	Қайта жіберулер, артықшылық немесе торлы маршрутизацияны ескеріңіз
Түйін саны	Нақтша және болашақ сенсорлар саны	Адресация және желі сыйымдылығы масштабталатынына көз жеткізіңіз
Кедергі	Басқа радиолар және өнеркәсіп шу	Чаколды, арналарды және орналастыруды мұқият таңдаңыз
Қақпа талаптары	Жергілікті немесе интернет/бұлт байланысы	Сәйкес келетін қақпа интерфейстерін таңдаңыз
Қауіпсіздік	Аутентификация, шифрлау, кіріс бақылауы	Құрылғыларды және желі деректерін қорғау
Қоршаған орта	Жабық, ашық, өнеркәсіптік, қауіпті, ылғалды	Сәйкес қоршау мен аппараттық құралдарды таңдаңыз
Баға	Тоқтама, шлюздер, батареялар, орнату, техникалық қызмет көрсету	Жалпы жүйе құнын бағалаңыз

Суреттегі сымсыз датчик желісінің таңдау мысалы

Төмендегі жылыжай мысалы иллюстрациялық. Конфигурация мен қабылдау критерийлері WSN орналастыруын қалай спецификациялауға және тексеруге болатынын көрсетеді, бірақ олар өлшенген дала нәтижелері ретінде қаралмайды.

Жылыжайға 50 батареямен жұмыс істейтін температура мен ылғалдылық датчиктері қажет деп елестетіңіз, олар бір LoRaWAN шлюзіне қосылған.

Таңдау / Тест элементі	Иллюстрациялық талап
Қолдану	Жылыжайдағы температура мен ылғалдылықты бақылау
Құрылғы моделі	Milesight EM300-TH, Hardware 3.x
Аймақтық арна жоспары	EU863–870 осы иллюстрациялық еуропалық орналастыру үшін; нақты орнату орнына рұқсат етілген аймақтық жоспарды пайдаланыңыз
Желілік режим	OTAA пайдаланып LoRaWAN Class A
Үлгі өлшемі	50 датчик ноды
Жүктеме	Батарея деңгейі, температура және ылғалдылық; құжатталған EM300-TH дала форматын пайдалана отырып, шамамен 10 қолданба-жүктеме байты
Шығару интервал	10 минут сайын бір көтеру
Растау саясаты	Рутиналық кезеңдік өлшемдер үшін расталмаған көтерулер; расталулар тек бағдарламаның расталған жеткізілуін талап еткенде пайдаланылады
Жіберу қуаты	Иллюстрациялық 868 MHz моделіне арналған 16 dBm
Датчик антеннасының орны	Ішкі антенна; әр ноды өз соңғы бағытына орнату және үлкен металл беттің алдын алу
Шлюз орны	Орталықта орналасқан және маңызды жылыжай кедергілерінен жоғарыда жоғарлатылған
Бағдарламалық қамтамасыз ету	EM300-TH Hardware 3.x firmware v1.11
Қуат режимі	Батареямен жұмыс істейтін Class A операциясы, өлшеу мен есептілік оқиғалары арасында ұйқы режимінде
Қабылдау критерийлері	Полевые тест кезінде ≥99% PDR үлгі жобасының нысаны, әр нод өз соңғы орнынан деректерді сенімді түрде жеткізеді
Қуат қабылдау	Өлшенген орташа ток жобаның есептелген батарея өмірінің мақсаттарына жауап беруі тиіс

Milesight EM300-TH-ны Class A LoRaWAN құрылғысы ретінде сипаттайды және ішкі антеннасы бар 868 MHz версиясы үшін 16 dBm жіберу қуатын көрсетеді. Оның құжатталған көтеру форматы батарея деңгейі, температура және ылғалдылық үшін өрістерді тағайындайды; олардың арна/тип байттарын қосу шамамен 10 байтты осы үш нормалық өлшеу өрісі үшін береді. Milesight қазіргі уақытта EM300-TH Hardware 3.x үшін firmware v1.11 деп жариялайды.

Есептілік интервалы, растама саясаты, шлюз орны, нод орналастыру және ≥99% PDR иллюстрациялық жобалық параметрлер болып табылады, жалпы LoRaWAN талаптары емес. Аймақтық конфигурация да қолдануға болатын LoRaWAN арна жоспарына және жергілікті радио ережелеріне сәйкес болуы тиіс.

Меш орналастыру үшін әрбір батареямен жұмыс істейтін датчик пакеттерді қайта жіберетініне сенбеңіз. Ұйқыдағы батареяның соңғы құрылғылары әдетте басқа нодтарға трафикті қайта жібермейді. Әрдайым қосулы маршрутизаторлар, репитерлер немесе басқа маршрутизация қабілетті құрылғылар қайта жіберуді орындауы тиіс және жеткілікті қуат көзіне ие болуы тиіс. Сондықтан, меш топологиясы батареямен жұмыс істейтін датчик нодының қуат стратегиясын және қуатталған маршрутизация нодтарының орналастыруын қамтуы тиіс.

Сымсыз датчик желісінің жалпы проблемалары, тестілеу және ақауларды түзету

Сымсыз сәтсіздіктер датчик нодынан, радио байланыс, антенна, маршрутизация, шлюз, қуат көзі, конфигурация, немесе қолданба қабатынан туындауы мүмкін.

Проблема немесе Симптом	Мүмкін Себебі	Ұсынылған Тексеру
Нод қосылмайды	Дұрыс емес желі куәліктері, жиілік, арна немесе конфигурация	Радио және желі параметрлерін тексеріңіз
Әлсіз сигнал	Артық қашықтық, кедергілер, антенна проблемасы	RSSI/SNR, антеннаның орналасуын және жолды тексеріңіз
Жиі пакет жоғалту	Интерференция, әлсіз сигнал, кептеліс	Арна пайдалануын, байланыс сапасын және қайталауларды тексеріңіз
Интермитент байланыс	Маргиналды RF байланысы, қозғалмалы кедергі, бос қуат қосылымы	Уақыт өте байланыс сапасын бақылау
Батареяның қысқа өмір сүру уақыты	Көптеген жіберілімдер, сәтсіз ұйқы режимі, қайта жүктеулер	Орташа токты өлшеңіз және жұмыс циклін қараңыз
Бір меш ноды тым көп трафикті тасымалдайды	Нашар маршрут таңдау немесе топология	Маршрут жолдарын және нод орналастыруды тексеріңіз
Жоғары кідіріс	Қатты көп секірулер, қайталаулар, кептеліс, баяу есептілік интервалдары	Секірулер санын және пакет уақыты мұрасын өлшеңіз
Шлюз деректер алмайды	Шлюздің қуаты, желі, радио немесе конфигурацияда ақау	Шлюздің жұмысын және тораптың байланысын тексеріңіз
Тораптарды қосқаннан кейін желі істен шығады	Сыйымдылық, қақтығыстар, маршрутизация немесе адрес қою шектері	Желі жүктемесін және ауқымдылығын тексеріңіз
Деректер мәндері дұрыс емес	Сенсор мәселесі, калибровка қатесі, пакет анализі	Жергілікті сенсор оқулары мен алынған деректерді салыстырыңыз
Коммуникация механизмнің жанында істен шығады	RF кедергісі немесе экрандау	Машинаны жанып-сөндіре отырып, спектр/арна жағдайларын тексеріңіз
Торап стендте жұмыс істейді, бірақ орнатқаннан кейін емес	Антеннаның параметрлері, корпус, орнату беті, нашар орын	Соңғы корпус пен позициядағы RF өнімділігін тексеріңіз
Рұқсат етілмеген немесе білмейтін құрылғы пайда болады	Қауіпсіздік немесе жабдықтау мәселесі	Аутентификацияны, кілттерді және құрылғыны тіркеуді қараңыз

Негізгі WSN Тестілеу Тәртібі

1. Сенсор торабының қуат көзін және батареяның жағдайын тексеріңіз.

2. Сенсордың өзі дұрыстап өлшеулер шығаратынын растаңыз.

3. Радиожиілікті, арнаны, желі идентификаторын, адресін және қауіпсіздік параметрлерін тексеріңіз.

4. RSSI, SNR немесе басқа қолжетімді байланыс сапасы индикаторларын өлшеңіз.

5. Пакет жіберу, қабылдау, қайталаулар және пакет жоғалту қарқынын тексеріңіз.

6. Көп секірмелі жүйелер үшін маршрутизация жолдарын және қолжетімсіз реле тораптарын тексеріңіз.

7. Шлюздің қуатын, радио конфигурациясын және желі қосылымын тексеріңіз.

8. Қабылданған пакеттердің қолданба арқылы дұрыс декодталғанын растаңыз.

9. Тесті соңғы орнату ортасында қалыпты жабдықпен іске қосып қайталаңыз.

Сымсыз торап тек деректер жоғалғандықтан ауыстырылмауы тиіс. Алдымен сенсорда, қуат көзінде, радио байланыста, антеннада, маршрутизация жолында, шлюзде, конфигурацияда немесе қолданба бағдарламалық жасауында ақау бар ма екенін анықтаңыз.