محققان اروپایی و هندی براساس تحقیقات به دست آمده از ارگانیسم‌های زنده، به طراحی شبکه حسگرهای بی‌سیم خودساختار اقدام کردند که کاربرد وسیعی در بررسی‌های پیرامونی (محیطی) دارد. باران‌های ناشی از بادهای موسمی اقیانوس هند (مانسون) در ایالت کرالای هند باعث افزایش خطر زمین‌لرزه می‌شود اما سئوال اینجاست که چگونه می‌توان به مردم این مناطق قریب الوقوع بودن خطر مانسون را اطلاع داد؟ یک راه، استفاده از شبکه حسگرهای بی‌سیم است که به منظور نظارت بر شرایط زمین شناسی طراحی شده است. استفاده از این سیستم در حال عمومی شدن است؛ چرا که این حسگرها کوچک، ساده و ارزان بوده و نیازی به کابل‌کشی جهت وصل کردن گره‌های اتصالات و مرکز کنترل ندارند و می‌توانند کاربردهای متعددی داشته باشند.
البته نقاط ضعفی نیز در این سیستم وجود دارد. برای مثال خراب شدن پیوندهای ارتباطی حسگرها و این که منبع تغذیه گره‌ها باتری است. شبکه بزرگ به واسطه حسگرهای زیادی که همزمان با مرکز کنترل در حال ارسال گزارش هستند، شلوغ و پرترافیک می‌شود و چالش پیش رو این است که آیا این سیستم می‌تواند به طور قابل اطمینان در مرکز کنترل آلودگی هوا نظارت کند، آیا این سیستم قابلیت اندازه‌گیری شرایط آب و هوایی را دارد؟ اینها موانعی است که این پروژه را معلق نگه داشته است. اتحادیه اروپایی به منظور یافتن راه‌های جدید برای رفع مشکل و تقویت این سیستم در مقابل خرابی گره‌های اتصال و توانایی تولید در مقیاس بزرگ، سرمایه‌گذاری خوبی را انجام داده است. آنچه این پروژه را با پروژه‌های قبل از آن متمایز می‌کند، این است که طرح اولیه آن از سیستم‌های بیولوژیک گرفته شده است، چرا که این شبکه شامل حسگرهای زیادی است و ارگانیسم‌های زنده نیز از سلول‌های منفرد فراوانی ساخته شده است.
اگرچه هر کدام از این سلول‌ها پایداری و قابلیت اطمینان ویژه‌ای ندارند، اما تمام قلب به عنوان یک سیستم به شدت پایدار بوده و می‌تواند به آسانی با تغییر شرایط منطبق شود. سرآغاز این پروژه، تهیه مدل ریاضی سیستم‌های بیولوژیکی و ترجمه آنها به الگوریتم‌هایی بود که نشان‌دهنده چگونه گره‌ها باید با یکدیگر در تقابل باشند. یک نمونه گره حسگر تولید شد، اما بحث اینجا بود که چگونه شبکه حتی با وجود خرابی چند حسگر، قادر به ادامه کار باشد. پاسخ، یک سیستم خودسازمانده است. در این پروژه، گره حسگر با گره‌های مجاور به گونه‌ای در ارتباط است تا به توافق برسند چه چیزی را حس کنند. سپس شبکه، بهترین مسیر بین گره‌های موجود را برای مخابره اطلاعات به مرکز کنترل انتخاب می‌کند؛ این اصل بیولوژیکی در سیستم ردیابی زمین‌لغزه (ریزش کوه) به کار می‌رود. نمونه اولیه این شبکه در جنگل‌های پرباران منطقه کرالا در هند نصب شده است.
این ناحیه در فصل بارندگی نسبت به زمین‌لغزه آسیب‌پذیر است. حسگرها زیر زمین کار گذاشته می‌شوند، سپس به یک ماهواره که اطلاعات را جمع می‌کند و به مرکز کنترل انتقال می‌دهد، متصل می‌شوند. این شبکه شامل ۱۲ حسگر ژئولوژیکی است که به ۱۵ گره حسگر متصل هستند و در طول ۱۳ هکتار زمین پخش شده‌اند. در نمایش دیگری، محققان یک شبیه‌ساز رایانه‌ای را که انتشار آتش در جنگل را شبیه‌سازی می‌کرد، ساختند. این شبیه‌ساز به تقلید از شبکه حسی طراحی شده بود تا بر جنگل‌ها نظارت داشته باشد و آتش‌سوزی را اعلام کند. این حسگرها در جنگل‌های جمهوری چک نصب شد تا منبع گرما و دود را مشخص کند. هدف نهایی پژوهشگران از اجرای این پروژه پیشرفت در طراحی خودسازمانده است. محققان معتقدند تبادل ایده‌ها بین زیست شناسان و مهندسان و به عکس می‌تواند مزایای زیادی به دنبال داشته باشد.
بررسی مناطق جغرافیایی با شبکه حسگرهای بی‌سیم
۰درباره نویسنده
