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Drahtloses Sensornetzwerk (WSN)
engl.: Wireless sensor network
Bedeutung:
Ein drahtloses Sensornetz(werk), kurz (DSN (engl. wireless sensor network WSN), ist eine Informationsinfrastruktur, die aus Sensoren, Rechnerkapazitäten, Kommunikationsmöglichkeiten und einer verfügbaren Energie besteht und bestimmte Phänomene in einem gegebenen Gebiet beobachten kann. Häufig läuft die Beobachtung und eine entsprechende Steerung und Regelung automatisiert ab, so z. B. die Temperaturregelung oder Beleuchtungssteuerung in einem Smart Home. Ein solches Sensornetz besteht im Prinzip immer aus vier Komponenten:
- Einer Menge von automatisiert arbeitenden Sensoren (und gegebenenfalls auch Aktoren), die im Objektraum verteilt sind und etwas messen.
- Einem verbindenden Kommunikationsnetzwerk (nicht notwendigerweise immer nur drahtlos, obwohl es die Bezeichnung DSN nahe legt)
- Einer zentralen Station der Datenzusammenführung und -aufbereitung, mitunter als Beacon oder auch schlicht als Datensenke bezeichnet
- Geeigneten Programmen für die weiterführende Datenauswertung und gegebenenfalls einzuleitenden Reaktionen, z. B. Alarmgebung.
Um zu einem vollständigen Gesamtbild zu kommen, müssen die Daten von den Sensorknoten permanent und/oder ereignisgesteuert an die Datensenke geleitet werden. Spielt für die Zuordnung der Messinformation die Position des Sensors eine Rolle, so spricht man von einem Geosensornetzwerk (GSN). Damit ist es dann möglich, die Sensordaten ortsbezogen attributieren zu können. GSN sind eine spezielle Ausprägung von DSN, wobei der Übergang fließend ist.
Weitere wesentliche Merkmale von Sensorknoten können wie folgt zusammengefasst werden:
- Sie müssen eine (zumindest im Sensornetz) eindeutige Adressierbarkeit haben.
- Sie sind immobil oder mobil, wobei bei bewegten Knoten die wiederkehrende Lokalisierung (rein relativ zu benachbarten Knoten oder georeferenziert in einem vorgegebenen Bezugssystem) zwingend ist.
- Sie arbeiten zeit- und/oder ereignisgesteuert,wobei die Auswertung immer eine zeitliche Zuordnung der Messinformation verlangt und die Anforderung an die Synchronisation sich aus der Dynamik des beobachteten Prozesses ableitet.
- Sie können die Fähigkeit haben, Daten zwischenzuspeichern und durch Vorverarbeitung die zu versendenden Datenmengen zu reduzieren.
- Sie können die Fähigkeit haben, mittels Aktoren Steuerimpulse vorzunehmen (z. B. Öffnen eines Ventils, Ein- und Abschalten eines angeschlossenen Gerätes.
- Sie können (allein) die Aufgabe haben, Daten zu sammeln und in Richtung Zentralstation weiterzuleiten (Relaisstation).
- Findet auf einer Relaisstation auch eine weiterführende Datenverarbeitung statt, spricht man auch von einem Repeaterknoten (dezentralisiertes Netz).
Ein bekanntes Beispiel für DSN ist das Gebäudemanagement mittels Sensor-Aktor-Systemen, oft als Smart Home bezeichnet. Derartig ausgerüstete Gebäude dienen etwa dem Aspekt der Sicherheit von Menschen, Geräten und dem Gebäude selbst, der allgemeinen Komfortsteigerung im Gebäude und der ökonomischen Bewirtschaftung, z. B. der Reduzierung der Raumtemperatur, wenn keine Personen anwesend sind.
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Zum Begriff:
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Letzte Änderung: 15.02.2009
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Professur
für Geodäsie und Geoinformatik (GG) AUF
Universität Rostock