Ograniczenie utraty sygnału w inteligentnych sieciach przesyłowych
Inteligentne sieci przesyłowe wymagają niezawodnej i wydajnej komunikacji. Rozproszone sieci czujników umożliwiają efektywne kosztowo zarządzanie energią, jednak niezawodność komunikacji bezprzewodowej ulega znacznemu pogorszeniu w trudnych i ekstremalnych warunkach środowiskowych. Aby rozwiązać ten problem, uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu SA-WSN opracowali spektralny, międzywarstwowy system komunikacyjny przeznaczony dla efektywnych sieci czujników. Funkcje tradycyjnych warstw komunikacji są połączone w niestandardowym międzywarstwowym module komunikacyjnym, który pomaga ograniczyć narzuty i zwiększyć wydajność. Ponadto techniki dostępu oparte na spektrum radia kognitywnego pozwalają na bardziej efektywne wykorzystanie widma poprzez dostosowanie dostępności zasobów komunikacyjnych. Naukowcy opracowali dokładne analityczne modele kanałów bezprzewodowych w różnych systemach zasilania. Dokładna analiza niezawodności łączy bezprzewodowych ujawniła zmieniające się w czasie i przestrzeni cechy widma powstające ze względu na zakłócenia elektromagnetyczne, zakłócenia sprzętowe lub dynamiczne zmiany topologii. Stwierdzono także, że estymatory jakości połączenia uwzględniające asymetrię łącza wykazują najlepszą efektywność w sieciach pracujących w trudnych warunkach. Siła sygnału odbieranego okazała się w istotny sposób maleć wraz z odległością. W zależności od cech środowiska może się ona zmieniać przy danej odległości. Analizy wykazały, że wartości szybkości odbioru pakietów w środowiskach sieci inteligentnych są zmienne i wahają się między 0 i 100%. Zmniejszenie szybkości odbioru pakietów powodowało proporcjonalne zwiększenie wielkości regionu przejściowego. Wyniki projektu opublikowano w kilku czasopismach fachowych. Do potencjalnych zastosowań proponowanej sieci czujników należy automatyczny odczyt liczników, zdalne monitorowanie systemów zasilania i sterowanie nimi, wykrywanie kradzieży energii elektrycznej oraz diagnostyka awarii urządzeń. Co ważne, rozwiązania te przyczynią się także do powstania nowych produktów i procesów, które pomogą w wydajnym i zrównoważonym gospodarowaniu zasobami energii. Efektem będzie lepsza pozycja Europy na globalnym rynku.
Słowa kluczowe
Sieć czujników bezprzewodowych, elektryczny układ zasilania, sieć inteligentna, komunikacja międzywarstwowa, spektrum radia kognitywnego, niezawodność łącza bezprzewodowego, siła sygnału
