principles of sensor network

26
1

Upload: muhammedsabrisalim

Post on 17-Feb-2016

235 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

معرفة واكتساب الطالب ماهي الشبكات المتحسسة وخصائصها و فوائدها وتطبيقاتها في المجالات العسكرية، والتطبيقات لمدنية، وعمليات الإغاثة والطوارئ، والمجالات الطبیة والزراعية والصناعية والتجارية.

TRANSCRIPT

Page 1: Principles of Sensor Network

1

Page 2: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

المقدمة 1-1أثرت فقد حياتنا، في رئيسا جزءا واحد عقد من أقل خالل المعلومات تكنولوجيا أصبحت

من كل في التقدم إلى باإلضافة المعقدة العمليات أداء في المتقدمة الحواسيب قدرة. البشرية حياة من عديدة جوانب على المدمجة واألنظمة الحواسيب شبكاتالمتحسسة العقد من كبير عدد من تتألف شبكة بانها المتحسسات شبكة وصف يمكن

منها، القرب او تحسسها المراد المنطقة داخل مكثف بشكل تنتشر العقد هذه أن حيثالغرض عامة الحاسبات بعناصر المتحسسة العقد هذه ربط بأعداد (PC)يتم وتنتشر

وتحتاج حجمها وبصغر أقل بتكلفة وتتميز العقد هذه من آالف او المئات الى تصل كبيرة. أقل لطاقة

الخاصة_ _ المتحسسة الشبكات من نوعان هناك ان الى التنويه يجب الطالب عزيزيالسلكية الشبكات والنوع (Wire)وهي حاليا، استخدامه قل الشبكات من النوع وهذا

الالسلكية الشبكات االسالك (Wireless)الثاني توفر حيث حاليا، إستخدامه يتم الذيال إرسال كوسط األسالك ولكن الشبكات، عبر والموارد البيانات لتبادل فعالة خيارات

: أهمها التي العيوب من يخلو1- نسبيا الصعب من يصبح ألستعمالها مكان في وضعت إذا ألنها مرونتها عدم

. للمستخدمين ومضايقة جهد بذل دون آخر مكان في تركيبها إعادة2-. التنقل كثيري للمستخدمين إتصاال توفر ال

الشبكات – – من الثانية التقنية على التالية الفصول في سنركز الطالب عزيزي لذلكالالسلكية المتحسسة الشبكات .) WSN) Wireless Sensors Networkوهي

الالسلكية المتحسسات شبكة الالسلكية WSNتشكل االتصاالت مجال في علمية ثورةالمدمجة األنظمة تشهده الذي السريع التطور نتيجة والمنتشرة المدمجة والنظم

ال) محددة برامج أو برنامج بتشغيل يقوم دقيق معالج على يحتوي المدمج والنظام ) أعداد ودمج حجمها صغر تزايد حيث من خاصة العادي المستخدم بواسطة تعديلها يمكن " " القائل مور قانون يدعم ما وهو المتكاملة الدوائر في الترانزستورات من متضاعفةبآالف يتضاعف السيليكون مادة من شريحة كل تحتويها التي الترانزستورات عدد بأنالحجم صغيرة مدمجة أجهزة تصنيع الى التطور هذا ادى فقد تقريبا، سنتين كل المراتخالل من بها المحيطة البيئة مع مباشرة تتفاعل السلكية إتصال قدرات ذات

واإلضاءة والرطوبة الحرارة مثل الفيزيائية األحداث باستشعار تقوم متحسساتبينها فيما تكون والتي الالسلكية المتحسسات بأسم األجهزة هذه وتعرف والضغط،

السلكيا المتحسسة البيانات إليصال بينها فيما تتعاون الالسلكية المتحسسات من شبكةالتدابير وأتخاذ للتحليل الفيزيائية البيانات بتجميع تقوم والتي المراقبة محطة الى

الالزمة.الالسلكية المتحسسات شبكات لتطوير والشركات الباحثين من العديد جذب تم وقد

WSN السائدة التقنيات إحدى سيصبح الشبكات من النوع هذا بأن قناعة تكونت حيث

(5)

Page 3: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

الشر تنفق المثال سبيل فعلى القادمة، القليلة السنوات االموال كاتفي من ماليينهذه تحول أن المتوقع ومن الغبار، لذرات مشابهة ذكية استشعار أجهزة لتصميم

بالبيئة المتعلقة المعلومات تجميع بوساطة الرقمي نظيره إلى المادي العالم األجهزة. فيها األجهزة هذه نشر تم التي

المتحسسات أجهزة ما السابقةإن وهذا الكبير، والحجم المرتفعة التكلفة من تعانيكلفة، وأقل حجما أصغر استشعار أجهزة وتطوير بناء امكانية في للبحث العلماء جذب

كبير عدد نشر جدوى مدى منها يتضح التي التجريبية النماذج من العديد تصميم تم وقدشبكة تكوين في تتعاون حيث المساحة، محدودة رقعة على المتحسسات أجهزة من

هذا نشر ويتم للدراسة، الخاضعة الظواهر ورصد مراقبة إلى تهدف السلكية اتصالففي عشوائية، بصورة نشرها يتم او المعالم محددة آللية طبقا إما األجهزة من النوع

األجهزة انتشار أماكن تحديد يمكن و المعالم، معروف االنتشار حقل يكون األول النوعبواسطة نشرها يتم ما فعادة العشوائي االنتشار حالة وفي أما مسبقا، االستشعارية

المراد الحقل في المنتشرة االستشعار أجهزة فإن الحالتين كلتا وفي مروحيات،الشكل في مبين هو كما الرئيسة المحطة إلى رصدها يتم التي البيانات تبث دراسته

بدورها ( 1 – 1رقم) التي للمستخدم.تتيح ومن العديد هنالك فإن بفاعلية األداء على قادرة الالسلكية الشبكات تكون وحتىمن تعاني األجهزة هذه أن ومنها الالسلكية، الشبكات تطور تواجه التي التحديات

و البيانات ودمج والتوجيه االنتشار على المحددة والقدرة الذاكرة صغر الطاقة محدودية. الموثوقية درجة إلى إضافة المعلومات معالجة

الالسلكية (1 – 1الشكل ) المتحسسات لشبكة نموذجالالسلكية المتحسسات شبكات عمل آلية المدمجة WSNوتكمن االجهزة ان في

من بها المحيطة البيئة مع مباشرة تتفاعل السلكية اتصال قدرات ذات الحجم الصغيرة , - الضوء، الضغط، الحرارة مثل الفيزيائية العوامل باستشعار تقوم حساسات خالل

(6)

Page 4: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

هذه- تحتوي إذ الحجم، صغيرة السلكية أجهزة خالل من ذلك غير إلى وما الصوتالبيئة في المتحسسة المعلومات وجمع بالتقاط تقوم متحسسات على األجهزة

الى بينها فيما بالتعاون آخر الى جهاز من السلكيا بإرسالها تقوم ثم ومن المراقبة،أجهزة من المعلومات بتجميع يقوم حاسوب جهاز غالبا تكون التي مراقبة، محطة

( الشكل في كما وتحليلها، ومعالجتها المتناثرة الالسلكية ( 2-1الحساسات تقدم مما ، الالسلكية المتحسسات شبكات ان مكونات WSNيتبين بين للتواصل خيارا تشكل

: يلي بما تلخيصها يمكن والتي سابقا المذكورة لألسباب األخيرة اآلونة في الشبكة1-. الالسلكية والمنتجات التقنيات في المتالحقة التطورات2-. المصنعين بين المتزايد للتنافس نظرا األسعار، في المتواصل األنخفاضتوفرها -3 التي الكبيرة الحرية بسبب الشبكات هذه على المتزايد الطلب

. عملهم في ذلك يؤثر ان دون التنقل في للمستخدمين

الالسلكية ( 2-1الشكل ) التحسس لشبكات عام نموذج WSNيوضح

بعد 1-2 عن التحسس تعريفاو بعد عن التحسس لمصطلح عدة تعاريف تدور  هناك جميعها بعد، عن االستشعار

.) ( يلي وفيما بعد مسافة من والبيانات المعلومات جمع وهو أساسي، مفهوم حول : التعريفات هذه من اربعة ألهم عرض

كامبل تعريف.1 استخالص  جيمس علم أنه على بعد عن التحسس علم يعرف الذيصورة باستخدام المائية والمسطحات األرض سطح عن والبيانات المعلومات

أو المنعكسة الكهرومغناطيسية األشعة تسجيل بواسطة أعلى، من ملتقطة. األرض سطح من المنبعثة

ان .2 دون ما، شيء عن معلومات على بالحصول تسمح التي العمليات مجموع. المعلومات هذه التقاط جهاز وبين بينه مباشر اتصال هناك يكون

(7)

Page 5: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

التقاط .3 اجهزة بالونات، اصطناعية، اقمار او طائرات، من الوسائل مجموعةبفهم تسمح التي المستقبلة البيانات ومجموعة االستقبال، محطات البيانات،

. الطيفية خواصها طريق من والظواهر الموادالتي .4 لألشياء الطيفي والسلوك االنعكاس بيانات على الحصول من يمكن علم هو

. واالستقراء المعالجة عمليات خالل من معلومات الى تتحول ان يمكنوالمرئية الرقمية الجوية الصور استخدام بضرورة العلماء من قليل غير عدد تبنى و

. وقد المناخ ودراسة األرض، سطح أشكال لدراسة تزودها التي للبيانات نظرا الفضائية،النقل ووسائل معالجتها، ونظم البيانات تسجيل في التكنولوجي بالتطور ذلك ارتبطفقط،. البصرية بالمالحظة محدودة، بصورة األمر أول في التطبيقات بدأت وقد الجوي

الضوئية، الصور معالجات اكتشفت حينما كبيرة، أهمية ذات الجوية المنصات وأصبحت. للضوء حساسية ذات معينة كيميائية مركبات وجود أساس على

كيميائي أو فيزيائي تماس دون األجسام ماهية بمعرفة يهتم بعد عن التحسس فعلمالفضائية الصور هو الحالي الوقت في تطبيقاته وأكثر أهم ومن األجسام هذه مع مباشر

طريق عن التقاطها يتم االصطناعية  التي بالرادار األقمار والتصوير الجوية  ، الصور أو)الطائرات باستخدام الشكل برامج( 3-1الحظ باستخدام الصور هذه معالجة يتم ،

منها متعددة ألهداف خاصة : معالجة

ومتابعة: -1 الفوالق، الفلزات، المعادن، ،المياه، النفط عن الكشف جيولوجية. الجيولوجية التشوهات

2-. معينة : منطقة في النباتات أنواع معرفة ، النباتات عند األمراض وجود زراعية3-. وذوبانها :- الجليدية الكتل حركة متابعة الجليديات علم

بالرادار ( 3-1الشكل ) باستخدام  التصوير الجوية الصور الطائرات أو

الالسلكية 1-3 المتحسسة الشبكات خصائص

(8)

Page 6: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

المحمول، الهاتف بشبكات الالسلكية الشبكات تشبيه يمكن سابقا ذكر ما على بناءادام ما بشبكته متصال ذلك مع ويبقى يريده مكان أي الى التنقل يستطيع فالمستخدم

. بالخصائص يتميز الشبكات من النوع هذا فأن لذلك الشبكة تغطيه الذي المدى في يقعالتالية:

1-: في المرونة- تتمثل عالية مرونة ذات بانها الالسلكية المتحسسة الشبكات تمتازالبيئة أو المناطق في الالسلكية المتحسسة الشبكة مكونات وتركيب ونشر نقل سهولة

أو اإلنتشار إعادة أو الصيانة إلغراض إستعادتها إمكانية الى باإلضافة مراقبتها، المراد. برمجتها لتحديث

استراق السرية- : -2 إمكانية هو عام بشكل الالسلكية لالتصاالت الشائعة العيوب منحيث الالسلكية المتحسسة الشبكات تعانيه ما وهذا المستقبلة أو المرسلة المعلومات

المرسلة واألوامر للبيانات التشفير تقنيات تطوير على المجال هذا في الباحثون أقدمعلى للحصول وباإلضافة لعملها الكاملة السرية إضغاء بغية الشبكة ضمن والمستقبلة

. المنشودة الدقة3- : والتشويش- مثل التداخل المفيدة الكهربائية باإلشارات مليء الجوي الغالف إن

اوعن الجوية الظروف عن ناتجة مفيدة غير وإشارات وغيرها والراديو التلفاز إشاراتغير كهربائية إشارة كل تكون اإلتصاالت هندسة علم وفي الكهربائية، اآلالت اشتغالعند المثال سبيل على استقبالها، المراد اإلشارة على تشويش تعتبر بإستالمها مرغوب

للقنوات التابعة اإلشارات كل فإن بغداد إذاعة قناة مثل معينة إذاعية قناة المطلوب. بإستالمها مرغوب الغير التشويش إشارات ضمن تدخل وغيرها والتلفزيونية اإلذاعية

اإلشاراتالمسماة هذه لمثل تتعرض الالسلكية التحسس شبكات فإن سواء حد وعلى . تسمى مادية بمكونات مجهزة تحسس عقدة كل ان نجد فلذلك التشويش إشارات

على حفاظا اإلشارات باقي ويستبعد فيها المرغوب اإلشارة بتمرير يقوم حيث المرشح . إشارات فيها تكثر بيئة على التغلب وألجل اإلشارة هذه في المتضمنة المعلومات دقةإشارات لطاقة أقل مستويات على للتغلب اإلرسال قدرة زيادة يجب التشويش

الكتاب فصول في اليها التطرق سيتم كثيرة تحديات يتضمن الخيار وهذا التشويشالحقا.

المتحسسة الكلفة- : -4 الشبكة مكونات تصميم بكلفة التنبؤ يمكن تقدم ما على بناءاالشبكات مع مقارنة ما نوعا الكلفة عالية بانها الشبكات هذه مثل تمتاز حيث الالسلكيةتكنولوجيا وفق تصنيعها يتم الالسلكية المتحسسة الشبكة مكونات فمعظم السلكية،الشبكات كلف فإن ذلك ومع ألجلها، انشئت التي بالخصائص تفردها لضمان جدا عالية

. المصنعين بين الشديد للتنافس نظرا األسعار في المتواصل اإلنخفاض تشهد الالسلكية

المتحسسة 1-4 الشبكات فوائدالالسلكية المتحسسة الشبكات فوائد حصر أداء WSNيمكننا على قدرتها خالل من

وخاصة المجاالت جميع في تستخدم حيث استخداماتها مجال على كذلك المهامنتيجة والري الزراعية المجاالت في استخدامها على كذلك فوائدها تعم كما العسكرية

(9)

Page 7: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

كذلك الخزانات في المياه ومستوى التربة رطوبة لقياس متحسسات على العتمادهاومن االجتماعية المجاالت جميع وفي والتجاري والصناعي الطبي المجال في فوائدهاوعن المحمول الهاتف اجهزة مع استخدامها هي المتحسسات لهذه الحديثة التطبيقات

بواسطة جمعها يتم التي للمعلومات واسعة بمشاركة سيسمح االنترنت طريق( الذكية Smartالمتحسسات Sensors) متعددة شبكات او شبكة خلق الى يؤدي مما

مختلفة وتطبيقات استخدامات وذات العالم من مختلفة اماكن في منتشرة معلوماتية ( ، الضغط ، الحرارة مثل الفيزيائية الظواهر برصد الشبكات هذه تهتم حيث

) ... ( ) .... والك الخ واالعصارات البراكين مثل والطبيعية الخ ) الضوء مثل يميائية ) ... ثورة الشبكات هذه فجرت وقد الخ تأثيراتها ومراقبة المحاليل ، النووية التفاعالتابتكار في المجال فتحت حيث المدمجة والنظم الالسلكية االتصاالت مجال في علميةمجال في كذلك الجوية االحوال رصد منها المتنوعة والتطبيقات التقنيات من جديد جيل

وكشف المرور وحركة المحظورة االقتحام وعمليات المتطفلين اكتشاف مثل االمنياالبنية سالمة وفحص الحرائق

بتوفير -1 األسالك هذه فشل حال في سلكية لشبكات مؤقتة إتصاالت توفير. كان سبب ألي المطلوب اإلتصال

جهاز -2 الى سلكية شبكة على البيانات من إحتياطية نسخة عمل في المساعدة. السلكيا متصل

3-. سلكية شبكة في المستخدمين لبعض التنقل في الحرية من درجة توفير4-. مراقبتها المطلوب البيئة أو للمكان شكل أي لتغطية اإلنتشار إمكانيةالوصول -5 صعوبة أو لخطورتها فيها العمل يصعب التي المناطق في عملها إمكانية

.) وغيرها ) الطبيعية الكوارث مناطق إليها

الالسلكية 1-5 المتحسسة الشبكات تطبيقات( الالسلكية المتحسسات شبكات مجال( WSNتعتبر في الحديثة التقنيات ابرز أحد

في التطبيقات من جديد جيل ابتكار أمام المجال فتحت أنها ذلك المختلفة الحوسبةسالمة وفحص الصحية، والمراقبة الجوية، األحوال ورصد البيئة مثل متنوعة مجاالت

) ( المناطق اقتحام وعمليات المتطفلين اكتشاف مثل واألمن والمنشئات، األبنية. الحرائق وكشف المرور وحركة المحظورة،

: الالسلكية المتحسسة للشبكات الرئيسة للتطبيقات شرح يلي وفيماالعسكرية :-أوال:- التطبيقات

العسكرية القيادة من يتجزأ ال جزءا تكون ان يمكن الالسلكية التحسس شبكات انوأنظمة واالستطالع والمراقبة واالستخبارات والحوسبة واالتصاالت والسيطرة

-: هي المجال هذا في التحسس أجهزة تقدمها التي الخدمات اهم ومن ، االستهداف1-. والذخيرة والمعدات القوات رصد2-. المعركة ساحة مراقبة3-. المعادية القوات في االستطالعاالستهداف.-4

(10)

Page 8: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

5-. المعركة اضرار تقييم6-. العدو من والكيميائية النووية للهجمات المبكر الكشف

مثل :- ثانيا:- المدنية التطبيقات1-. والسيارات المركبات واكتشاف تتبع2-. السيارات سرقة ومراقبة اكتشافالشوارع -3 تقاطعات على االجهزة هذه وضع خالل من المرور حركة ومراقبة ادارة

. السير حركة وتسهيل المرورية، المخالفات من للحد الرئيسة

(:1مثال )

الحوادث أو االزدحام من للسائقين المبكر للتحذير التحسس اجهزة استخدام تطبيقالشكل ) الحظ السريعة، الطرق ،( 4-1في

ل ( 4-1الشكل ) المتحسسة الشبكات الطرق تطبيق في للسائقين المبكر تحذير

السريعةالمراقبة اجهزة قبل من المرصودة المعلومات استخدام يمكن ذلك الى وباإلضافة

االماكن لتحديد وكذلك اتخاذه يمكن بديل طريق ألفضل السائقين لتوجيه االخرىدوري بشكل المعلومات تستقبل اداة توجد السيارة داخل ففي ، مرآب في الخالية

االماكن فحص للسائقين تتيح وكذلك المرآب في المنتشرة التحسس اجهزة من. اليها الوصول قبل حتى لهم المحجوزة

والطوارئ ثالثا:- االغاثة :- عمليات

(11)

Page 9: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

1-: : على بعد عن االستشعار يساعد الجيولوجيا مجال في.أ- الجيولوجية الخرائط عمل.ب- المختلفة التصدعات خطوط تحديد

. الخام- والمواد الطبيعية المصادر عن البحث جـ - مراقبة برنامج في األرضية الطبقات تحرك وتحديد البراكين مواقع تحديد د

. المقترحة البراكين2- : في المتحسسات أجهزة من كبيرة أعداد بنشر وذلك الحرائق مكافحة مجال في

. حدوثها وقت بالحرائق للتنبؤ الغابات ضمن الصيف فصل3-. الفيضانات كشف مجال في4-. والبراكين الزالزل كشف مجال في5-. والهواء الماء تلوث كشف

( :2مثال )

معلومات استخراج على للمساعدة تجريبي نموذج بعمل الباحثين من مجموعة قاماسم عليها اطلق المتحسسة االجهزة من عددا استخدام ما،تم موقع في حريق عن

(Fire Net )الشبكة وهذه ، الحرارة درجة لقياس صممت الحرائقوالتي من لالنقاذالسيارة بينما االطفاء سيارات وفي االطفاء رجال مع تحسس اجهزة وجود تفترض

تحديد ويتم ، البوابة بمثابة يقوم محمول آلي حاسوب بجهاز مجهزة تكون الرئيسة( اجهزة باستخدام الحرائق مكافحة رجال ( GPSمواقع وبناءا المواقع تحديد اجهزة

المتوفرة المعلومات عن االبالغ التحسس الجهزة يمكن الشبكة او النموذج هذا علىكما الرئيسة المحطات من األوامر تلقي الى باإلضافة الفرعية المحطات الى لديها

الشكل ) (.5- 1في

(Fire Netشبكة ( ) 5-1الشكل )

(:-3مثال )

(12)

Page 10: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

مجهزة الشبكة في تحسس جهاز عشر ستة يوجد البراكين مراقبة برنامج في ( ريفينتادور بركان على نشرها تم صوتية ( Volcanic Reventadorبقدرات شمالي

ان الباحثون وجد البرنامج هذا وفي البركانية، االحداث مختلف لمتابعة االكوادورعن ) والتبيلغ التسجيل على قادرة كانت التحسس الى ( 229اجهزة باألضافة زلزاال

. الصوتية االحداث من وغيرها االنفجارت رصد

:-رابعا:- والتجارية والزراعية والصناعية الطبية المجاالتالطبية -1 :-المجاالت

المجاالت في واسع نطاق على تستخدم الالسلكية المتحسسة شبكات ان( التحسس شبكات توضع الصحية المؤسسات بعض ففي الحديثة( WSNالطبية،

غرف في التخدير كمية مسارأدارة في وللتحكم للمرض الفسيولوجية البيانات لرصدوكذلك المستشفى، داخل واألطباء المرضى ومراقبة الضغط وتحسس العمليات

المرضى لمراقبة المسنين رعاية دور في الالسلكية المتحسسة الشبكات استخدام . السن كبار من

( :- 4مثال )

( شبكة نموذج استخدام تم الطواريء حاالت Codeفي Blue )لحالة لالستجابةالشكل ) في مبينة وغيرها( 6- 1الطواريء تحسس اجهزة من الشبكة هذه وتتألف

( الرقمي الشخصي المساعد أجهزة مثل الالسلكية األجهزة PDA )PersonalمنDigital Assistance لمراقبة التحسس أو اإلستشعار إستخدام هي الشبكة وفكرة

حاالت في الرقمي المساعد باستخدام والممرضات األطباء وإنذار المرضىأجهزة قبل من المرصودة المعلومات حفظ يتم ذلك الى وباالضافة ، الطواريء

من النموذج هذا ان ورغم التحاليل، من المزيد ألجراء المريض سجل في التحسسمجال في مفيدة تكون ان يمكن الالسلكية التحسس شبكات ان يوضح الشبكة

الى بحاجة واالمان الوثوقية درجة مثل القضايا بعض إالأن للطواريء االستجابة. فيها والتحليل الدراسة امعان

(13)

Page 11: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

( Code Blueشبكة ) (6- 1الشكل )

والري -2 الزراعة :- مجالالتربة أ- مجال ) في مناخية:- خرائط عمل وتصنيفها، التربة تقسيم يتم حيث

االراضي جفاف ومراقبة وتحسينها، التربة حفظ امكانية دراسة للتربة،التربة( رطوبة تقيس متحسسات على تعتمد شبكات هناك ان اذ والبحيرات

الخزانات في المياه ومستوى اليها تحتاج التي للمناطق فقط الري ألغراضالماء قلة من تعاني التي البالد في عالية اقتصادية جدوى ذات وتكوناآلفات من خالية إلبقائها المحاصيل مراقبة في تستخدم وكذلك واإلمطار،

. الزراعية الجودة لتحسين واالمراض :-(5مثال )

) نشر ) فيه تم نموذج ببناء هوبكنر جون جامعة في الباحثين من مجموعة قامبمنطقة ) غابة في متحسسة شبكات اجهزة من لدراسة( Baltimoreمجموعة

وحرارة الرطوبة درجات بقياس االجهزة هذه قامت اذ التربية، خصائصودراسة اكتشاف في الشبكات من النوع هذا كفاءة النتائج اثبتت حيث التربة،

الشكل ) في كما التربة (.7-1خصائص

نموذج ( )7-1الشكل ) (Baltimoreيمثل

(14)

Page 12: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

:-ب- الزراعي االراضي المجال في السلكية متحسسة شبكات وضع خالل منالالزمة الخرائط وعمل الزارعية المحاصيل مقدار وتوقع تحديد يتم الزراعيةالنباتات وامراض الزراعية اآلفات اكتشاف وكذلك الزراعية المناطق لتحديد

من الزراعية المناطق لحفظ معينة سياسة وضع في ويساعد واالشجارالشكل ) في موضح كما المستمرة المراقبة خالل من وذلك (.8-1التلوث

المجال ( 8-1الشكل ) في التحسس شبكات تركيب ووضعية طرق يوضحالزراعي

والتجارة -3 الصناعة المتحسسات:- مجال هذه دمج الحديثة التطبيقات من ) االنترنت،) عبر واستخدامها المحمول الهاتف اجهزة مع الحديثة المستشعراتبواسطة جمعها يتم التي للمعلومات واسعة بمشاركة سيسمح وهذا

الذكية ) الشبكات( Smart Sensorsالمستشعرات من عدد أو شبكة يخلق وكذلكمختلفة، تطبيقات وذات العالم من مختلفة أماكن في المنتشرة المعلوماتية

عمل تعطيل أو إستراق باإلمكان أصبح حيث االستراق مساويء التقنية ولهذهأستخدام خالل من الالسلكية التحسس شبكات

األجهزة على خطرا تمثل قد أخرى لجهات المعلومات نقل باإلمكان أو األنترنت،( والشكل والعسكرية، المتحسسة( 9-1األمنية الشبكة ربط كيفية يوضح

.) ( اإلنترنت العنكبوتية بالشبكة الالسلكية

(15)

Page 13: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

باألنترنت ( 9-1الشكل ) الالسلكية المتحسسة الشبكة ربط يوضح

الالسلكية المتحسسة الشبكات تطبيقات (WSN)ان على فقط تقتصر لممن حصتها أخذت المنزلية التطبيقات وإنما والزراعية والصحية العسكرية المجاالت

المعماريين للمهندسين خاصة متحسسة شبكات صممت حيث التطبيقات، هذه .) ( الذكي المنزل مفهوم ان الذكي والمنزل الذكية الروضة بشكل ظهرت والتي

( وتشغيل تلقائيا، المنزل باب ففتح بالمنزل، الالسلكية المتحسسة الشبكات بوضعالتحسس أجهزة تعمل وأيضا تلقائيا، الماء غالية تشغيل ، والتلفزيون الطاولة ضوء

التحكم بواسطة فيها المناسب الجو وتوفير الغرفة في الجو حالة استشعار علىتقوم الوقت نفس وفي الحاجة عند اإلنذار أجهزة تشغيل التدفئة، أو التبريد بأجهزة

) ( ) من الذكي المنزل تصميم ويتم ، للمنزل اللصوص إختراق عند بالشرطة باالتصالوحسب المنزل من زاوية كل في المتحسسات أو المجسات من عدد وضع خالل

دخول. عند الكهربائية االجهزة تشغيل على المجسات هذه تعمل ومثلما الحاجةوالشكل ) منه، الخروج عند إطفائها على كذلك تعمل فأنها كيفية( 10- 1المنزل يبين

. الالسلكية المتحسسات بشبكة الكهربائية االجهزة ربط

(16)

Page 14: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

في( 10-1شكل ) الكهربائية باألجهزة الالسلكية المتحسسة الشبكات ربط يوضحالذكي البيت

األول الفصل أسئلة

( 1س ( ) العبارة/ ) أمام خطأ وكلمة الصحيحة العبارة أمام صح كلمة اكتب

: وجد إن الخطأ تصحيح مع الخاطئة

1- جدا محدود عدد من تتألف شبكة بأنها المتحسسات شبكة وصف يمكن

. العقد من2-. بعد من والبيانات المعلومات جمع هو بعد التحسسعن تعريفلألسالك -3 إستخدامها بكثرة الالسلكية المتحسسات شبكة تمتاز

الكهربائية.إستراق -4 إمكانية الالسلكية المتحسسة الشبكة عيوب اهم من

. المستقبلة أو المرسلة المعلومات (17)

Page 15: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

5-. الفياضانات وكشف الحرائق مكافحة تشمل المدنية التطبيقاتالمناطق -6 في عملها إمكانية الالسلكية المتحسسة الشبكات فوائد من

. لخطورتها فيها السلكية المتحسسة الشبكات عمل يصعب التي

يتم/ 2س كيف موضحا ذلك بين بعد؟ عن التحسس بعلم يقصد ماذا

. فيه الصور معالجة

:3س التالية/ الفراغات الفراغات إمأل

تماس -1 دون األجسام ماهي بمعرفة يهتم بعد عن التحسس علم

. --------------- األجسام--------- هذه مع مباشر و2- ---------- بينما أجزاء بأنها الالسلكية المتحسسة الشبكات أجزاء تمتاز

.------------ الكترونية أجزاء هي السلكية المتحسسة الشبكات أجزاء3-. عالية --------------- ذات بأنها الالسلكية المتحسسة الشبكات تمتازإشارات --------------.-4 الى تتعرض الالسلكية المتحسسة الشبكات إن5- ----------- الى السلكية المتحسسة الشبكات في يتعرض ما غالبا

القطع.

الرسم؟/ 4س مع الالسلكية المتحسسة الشبكات عمل آلية إشرح

الشرح؟/ 5س مع عددها الالسلكية؟ المتحسسة الشبكات خصائص هي ما

الالسلكية/ 6س المتحسسة الشبكات تواجهها التي التحديات هي ما

بفاعلية؟ األداء على قادرة لتكون

:7س التالية/ التطبيقات في الالسلكية المتحسسة الشبكات أهمية بين

1-. العسكرية التطبيقات2-. المدنية التطبيقات3-. الطواريء عمليات تطبيقات

(18)

Page 16: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

4-. والتجارية والزراعية والصناعية الطبية التطبيقات

المصطلحاتباإلنكليزي ت بالعربي المصطلح المصطلح1Wireless Sensor Network الالسلكية المتحسسة الشبكات2Principlesمباديء3Stationمحطة4Sensor Nodes التحسس عقد5Sensor Field التحسس حقل6Smart sensors الذكية المتحسسات

(19)

Page 17: Principles of Sensor Network

1 المتحسسة الشبكات مبادئ

7(PDA )Personal Digital Assistance

الرقمي الشخصي المساعد8Optical Sensors الضوئية الحساسات9Laser-Sensors الليزر حساسات10Passive Sensor نشطة الغير الحساسات

) الخاملة)11Active Sensor النشطة الحساسات12Filterمرشح13(ADC) Analog to Digital

Converterرقمي الى كمي محول

14SRAM Static Random Access Memory

العشوائي الوصول ذاكرةالثابةالموقع تحديد تقنية

15Static Dynamic Random Access Memory SDRAM ))

العشوائي الوصول ذاكرةالداينميكية الثابة

16Radio Frequency Identification ) RFID(

التردد باستخدام الهوية تحديدالراديوي

17Electrical Erasable Programmable Read Only

Memory ) EEPROM(

المبرمجة القراءة ذاكرةالكهربائي للمسح القابلة

18GPS( ( Global Positioning System

المواقع تحديد نظام

19Satellites الصناعي القمر20Ground Control Segment األرضي التحكم قطاع21Tracking system المتابعة جهاز

(20)