МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНІ МІЖ ОБ’ЄКТАМИ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ ЗАСОБАМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОГО ФАЗОМЕТРА

УДК:531.7.08

DOI:10.25140/2411-5363-2018-2(12)-136-141

Автор:

Дуднік Андрій Сергійович , Київський національний університет імені Тараса Шевченка (вул. Володимирська, 60, м. Київ, 01033,Україна).

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Нині безпровідні сенсорні мережі є важливим інструментом для дослідження фізичного світу. Їхня важливість пов’язана з новими можливостями використання, завдяки таким характеристикам, як відсутність необхідності в кабельній інфраструктурі, мініатюрних вузлах, низькому енергоспоживанні, вбудованому радіоінтерфейсі, досить високій потужності передачі, відносно низькій вартості. Тому існує проблема створення нових засобів, що покращили б ефективність їх використання, що б дало змогу розширити сфери застосування.

Постановка проблеми. У процесі розроблення таких систем розробникам доводиться вирішувати суперечність між зниження точності вимірювання відстані, зі зростанням дальності розташування об’єктів, обмеженою потужністю передавачів і дорогою вартістю спеціальних вузлів, що отримують точні координати із супутника. Наявність цих обмежень підвищує імовірність похибок при локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи існуючі алгоритми вимірювання відстані та задачі енергоефективності передавачів.

Виділення  недосліджених  раніше  частин  загальної  проблеми.  Підвищення точності  вимірювання відстані засобів, що використовують існуючі алгоритми вимірювання відстані.

Постановка завдання. Удосконалення методу вимірювання  відстані пристроями безпровідних сенсорних мереж, шляхом застосування мікропроцесорних фазометрів.

Виклад  основного  матеріалу.  Локалізація  об’єктів  відбувається  за  допомогою  методу  TDOA  (Time  Difference  of Arrival). Дані, що були одержані після використання цього методу, надсилаються до мікропроцесорного фазометра, який визначає період між фазами радіо- та ультразвукового сигналу, що є пропорційною величиною до відстані між об’єктами.

Висновки  відповідно  до  статті.  Запропонований  метод  дозволяє  покращити  точність  процесу  локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах.  

Ключові слова:

бездротова сенсорна мережа; локалізація; відстань; мікропроцесорний фазометр; похибка.

Список використаних джерел:

1. Квасніков В. П. Концепція повірки координатно-вимірювальних  машин через інтернет / В. П. Квасніков, Т. Хаейн // Метрологія та прилади. – 2013. – № 6. – С. 48–53. 

2. Способи  побудови  аналогових  вимірювальних  систем  механічних  величин  / В. П. Квасніков,  Д.  П.  Орнатський,  Т.  П.  Нічікова,  І.  В.  Гаврилов  //  Міжнародний  науково-технічний журнал «Вимірювальна та обчислювальна техніка і технологічних процесах». – 2013. – № 1 (42). – С. 164–169. 

3. Орнатський Д. П. Аналоговий інтерфейс для дистанційних вимірювань переміщень  диференціальнотрансформаторними індуктивними датчиками / Д. П. Орнатський, М. В. Михалко, О.  I.  Осмоловський  //  Восточно-Европейский  журнал передовых  технологий.  –  2014.  –  № 1/2 (67). – С. 52–57. 

4. Wireless sensor  networks:  a  survey,  Computer  Networks  /  I.  F.  Akyildiz,  W.  Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci // The International Journal of Computer and Telecommunications Networking. – 15 March, 2002. – 38 /4. – Р. 393–422.

5. Towards an  integrated  solution  for  node  localization  and  data  routing  in  sensor  networks  / H. A. B. F. Oliveira,  E.  F.  Nakamura,  A.  A. F.  Loureiro //  In  ISCC  ‘17: 22th  IEEE  Symposium  on Computers and Communications, Aveiro, Portugal, July 2017. – P. 449–454.

6. A novel  location-free greedy forward algorithm for wireless sensor networks / H. A. B. F. Oliveira, E.  F.  Nakamura,  A.  A.  F.  Loureiro  //  In  Proceedings  of  the  2008  IEEE  International  Conference  on Communications (ICC 2008), Beijing, China, May 2008. DOI: http://doi.org/10.1109/icc.2008.402.

7.  Brooks  R.  R. Multi-Sensor  Fusion:  Fundamentals  and  Applications    with  Software // R. R. Brooks, S. S. Iyengar // Prentice Hall, Englewood Cliffs. – NJ, 2009. – P. 120.

8. Hofmann-Wellenho  B.  Global  Positioning  System:  Theory  and  Practice,  14th  edition  / Hofmann-Wellenho B., Lichtenegger H., Collins J. – Springer-Verlag, 2013.

9. Intanagonwiwat  C. Directed  diffusion:  A  scalable  and  robust  communication  paradigm  for sensor  networks  /  Intanagonwiwat  C.,  Govindan  R.,  Estrin  D.  //  In  Proceedings  of  the  6th  ACM International  Conference  on  Mobile  Computing  and  Networking  (MobiCom  ‘00),  Boston,  MA, August 2008, ACM Press, New York, P. 56–67.

10. Niculescu D.  Ad hoc positioning system (aps) using aoa / Niculescu D., Nath B. // Proceedings of INFOCOM 2009, San Francisco, CA. – 2009. – P. 238. DOI: http://doi.org/10.1109/infcom.2003.1209196.

11. Priyantha  N.  The  cricket  compass  for  context  aware  mobile  applications  /  Priyantha  N., Balakrishnan  H.,  Teller  S.  //  In  17th  ACM  International  Conference  on  Mobile  Computing  and Networking. Rome, Italy, July 2016. – P. 325. DOI: http://doi.org/10.1145/381677.381679.

12. Savvides A. Dynamic fine-grained localization in  ad-hoc networks of sensors  / Savvides  A., Han  C.,  Strivastava  M.  //  In  7th  ACM/IEEE  International  Conference  on  Mobile  Computing  and Networking, Rome, Italy, 2010. – P. 166–179.

13. Govindan, R.  &  Estrin, D.  Geographical  and  energy  aware  routing:  A  recursive  data dissemination  protocol  for  wireless  sensor  networks.  Technical  Report  CSD-TR-01-0023, UCLA Computer  Science  Department,  2011  [Electronic  resource].  –  Access  mode  :   https://pdfs. semanticscholar.org/11ca/e1f847d741052bffba9af8d9fbd39973fd94.pdf?_ga=2.235051969.1371947614.1530007013-1007961932.1515747226

 

Завантажити