Guida alle Wireless Sensor Network

Ambrogio T., D'Aloisi D., Fierro G., Ragazzini S.
Fondazione Ugo Bordoni
03/03/2008

 

Per comprendere le funzionalità di una rete di sensori, la si può paragonare ad una rete di radar utilizzati nel traffico aereo o ad una rete di centraline utilizzate nella previsioni meteorologiche: entrambe sono l’esempio “primordiale” di rete di sensori con distribuzione topologica fissa, computer dedicati per il calcolo dei parametri, protocolli di trasmissione ad hoc ed elevati costi di implementazione.

Una rete di sensori wireless (WNS) ottimale deve soddisfare i requisiti:

  • flessibilità nella topologia della rete;
  • utilizzo di protocolli di trasmissione wireless standard;
  • costi limitati per i sensori e le unità di calcolo;
  • sicurezza nella trasmissione dei dati;
  • basso consumo di energia che consenta un lungo tempo di vita della rete.

Le reti di sensori sono utilizzate in diverse applicazioni: controllo di processi industriali, domotica, controllo di aree sorvegliate, medicina, usi militari, monitoraggio ambientale e dei monumenti. La multidisciplinarietà delle aree di applicazione e la varietà delle problematiche connesse rende la ricerca sulle WSN complessa con implicazioni in molte aree: reti di trasmissione, signal processing, intelligenza artificiale, gestione di database, ottimizzazione delle risorse, algoritmi di gestione e controllo, etc.

L’evoluzione tecnologica consente ormai di avere a disposizione dei nodi sensori di piccole dimensioni e in grado di rilevare le grandezze fisiche, di applicare algoritmi di calcolo, di trasmettere i dati in modalità wireless ad un nodo principale preposto alla raccolta e all’aggregazione dei dati di tutta la rete o di una parte di essa.
Le loro proprietà consentono la formazione di reti facilmente installabili e non geograficamente preconfigurate, ma che dipendono dalla distribuzione dei sensori sul territorio: la posizione non è predeterminata, ma può essere casuale, e i nodi della rete sono dotati di capacità di auto-organizzazione.

 

Indice

  1. Applicazioni
  2. Tecnologie di base
  3. Protocolli MAC
  4. Protocolli di routing
  5. Protocolli di trasporto
  6. Gestione di rete