machedon pisu mihai

7/22/2019 Machedon Pisu Mihai

http://slidepdf.com/reader/full/machedon-pisu-mihai 1/53

Universitatea “Transilvania” din Braşov

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ŞI ŞTIINŢACALCULATARELR

In!" #i$ai #AC%EDN&'I(U

OPTIMIZĂRI ENERGETICE ŞI FUNCŢIONALE ALESISTEMELOR DE ACHIZIŢIE PENTRU COMUNICAŢII

WIRELESS ÎN BANDA ISM

ENERGETICAL AND FUNCTIONAL OPTIMIZATIONS OF ACQUISITION SYSTEMS FOR WIRELESS

COMMUNICATIONS IN THE ISM BAND

RE)U#ATUL TE)EI DE DCTRAT&'$"D" T$esis (*++ar,&

Cond*-.tor ştiin/i0i-1'ro0"*niv"dr"in!" Iuliu SZEKELY

BRAŞOV!"!



2



INTRODUCERE $

"% R&'&l& (i )&*+,l,-ii .i/&l&00 1&+)/u 23*i4i'i2 5& 52)& 6@"@" Re/ele ad&$o- vers*s re/ele de sen6ori """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" K@"2" (tandarde şi 4lat0or+e 4entr* re/ele :ireless """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @"" Con-l*6ii """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

% A+2li42 3/i)&/iil,/ 5& 1&/7,/82+'9 (i 8,5&l2/&2 &l&8&+)&l,/ 01&3i7i3& 0i0)&8&l,/ 5& 23*i4i'i& .i/&l&00 "!2"@" Cerin/e3 4rovo-.ri te$ni-e şi o5ie-tive ale re/elelor :ireless 5a6ate 4e sen6ori """"""""""""""""""""""""""""""""""""" @2"2" #odelarea ele+entelor s4e-i0i-e ar$ite-t*rii nod*rilor de a-$i6i/ie """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @@2"2"@" Dis4o6itive de dete-tarea-/ionare """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @@2"2"2" Dis4o6itive 4entr* -o+*ni-a/ii """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @22"2"" Unit./i de -o+and. """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @22"2"" (4a/i*l de +e+orie """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @2"2"" (*rse de ali+entare 4entr* nod*rile -* sen6ori """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @2"2"H" Rela/ii 7ntre ele+entele s4e-i0i-e <(N 4entr* -onservarea ener!iei """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @2"" Con-l*6ii """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @:% S,lu'ii 1/i;i+5 8,5&l2/&2 &+&/-&)i39 (i 7u+3'i,+2l9 2 0i0)&8&l,/ 5& 23*i4i'i& 1/i+ /&'&l& .i/&l&00 25<*,3

"$"@" Ada4tarea la -i-l*rile de l*-r* e0i-ient. din 4*n-t de vedere ener!eti- """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @

"2" Re/ele :ireless ad&$o- -* +od*le <N """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @H"2"@" ?+5*n.t./irea d*ratei de via/. a re/elelor <N """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @H"2"2" #onitori6area tensi*nii de -onta-t 4entr* aş-$ierea 4rin 5*r!$iere """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" @"2"" Inter0a/a re/elelor de ti4 <N -* str*-t*ri de a-$i6i/ie -a5late """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2@" (iste+e de a-$i6i/ie 5a6ate 4e re/ele ad&$o- de ti4 <i&Fi """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2""@" #onitori6area -on-entra/iei 4*l5erilor din aer """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2" Con-l*6ii """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2=% Î8>u+9)9'i/&2 1&/7,/82+'&l,/ 5i01,4i)i;&l,/ 5& &8i0i&</&3&1'i& 1&+)/u 3,8u+i32'ii .i/&l&00 ?"@" Eval*area 4er0or+an/elor antenelor de di+ens*ni +i-i """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2H"2" 'roie-tarea antenelor +i-rostri4 de 0or+. -ir-*lar. -* 0ant. """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2K"2"@" #odelarea antenei +i-rostri4 """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2K"2"2" Ar$ite-t*ra antenei +i-rostri4 """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2"2"" (tr*-t*ra -8+4*l*i şi 4ro-es*l de radia/ie la @G%6 şi 2G%6 """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2

"2"" #odelele de antene 0olosite 7n 4ri+a eta4. a 4roie-t.rii """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2"2"" Reali6area 4ra-ti-. şi eval*area siste+*l*i de antene dis-oidale """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" "" 'roie-tarea antenelor 4late 4entr* -o+*ni-a/ii de 5and. lar!. """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2""@" #etoda FDTD """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2""2" 'roie-tarea şi 4er0or+an/a de 5and. a antenelor de ti4 L şi F """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" "" Con-l*6ii """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" $% P/,i&3)& 5& 5&4;,l)2/& (i ,1)i8i49/i 2l& /&'&l&l,/ .i/&l&00 5&0)i+2)& 23*i4i'i&i 5& 52)& :$"@" Identi0i-area s*rselor de aten*are şi a -*loarelor de 4ro4a!are 0avora5ile trans+isiilor 7n +ediiind*striale """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" "@"@" 'ro4a!area *ndelor radio 7n >*r*l +aşinilor&*nelte """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" "@"2" 'ro4a!area *ndelor radio 4e s*4ra0a/a $alei ind*striale """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" H"@"" Al!orit+*l 4entr* dete-tarea +aşinilor&*nelte şi ansa+5lelor de o5sta-ole şi 4entr* dete-tarea-*loarelor 0avora5ile """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" H

"2" ?+5*n.t./irea -oe9isten/ei 7n 5and. a re/elelor de ti4 <(N """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" K"2"@" I+4a-t*l inter0eren/elor as*4ra -o+*ni-a/iilor 4eer&to&4eer """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" "2"2" Red*-erea i+4a-t*l*i inter0eren/elor <i&Fi as*4ra -o+*ni-a/iilor 7n re/elele <(N """"""""""""""""""""""" "" Lo-ali6area ada4tiv. a nod*rilor 7n re/ele de ti4 <(N """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ""@" Eval*area al!orit+ilor de lo-ali6are şi a +edi*l*i de 4ro4a!are """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ""2" (i+*larea a4li-a/iei de lo-ali6are 5a6at. 4e -o+*ni-a/ii 4eer&to&4eer """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2""" I+4le+entarea a4li-a/iei de lo-ali6are 7n re/ele <(N """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" "" Con-l*6ii """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ?% C,+3lu4ii 7i+2l& (i 3,+)/i>u'ii ,/i-i+2l& ==H"@" Contri5*/ii """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" K

BIBLIGRAFIE (ELECTIMĂ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" A5stra-t """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2



Fig. A Mobilitatea şi rata de transmisie ale sistemelor de comunicaţii mobile şi wireless

(TRUCTURA TE)EI1

C21i),lul " reali6ea6. o des-riere !eneral. şi o anali6. -o+4arativ. a re/elelor ad&$o-şi a -elor -* sen6ori3 4re-*+ şi a 4osi5ilit./ilor de inte!rare a te$nolo!iilor şi 4lat0or+elor:ireless destinate a-estora 7n siste+e de a-$i6i/ie ne-a5late"

C21i),lul 4re6int. li+it.rile3 -erin/ele şi 4rovo-.rile te$ni-e i+4*se re/elelor <(N3 4e 5a6a -.rora s*nt de0inite dire-/iile de +odelare ale siste+elor de a-$i6i/ie" Dintre a-estea3+odelarea ele+entelor s4e-i0i-e de re/ea ne-esit. aten/ie deose5it.3 +ai ales din 4*n-t*l devedere al a4li-a/iei" E0i-ien/a ener!eti-. este +odelat. 7n 4rin-i4al de -ele do*. -o+4onente1-o+*ni-a/iile şi 4ro-esarea"

C21i),lul : 4re6int. di0erite sol*/ii 4rivind 7+5*n.t./irea 0ia5ilit./ii3 4re-i6iei dea-$i6i/ie şi red*-erea -o+4le9it./ii *nor siste+e 5a6ate 4e re/ele ad&$o-" ?n a-est sens3 a 0ostde+onstrat -. ada4tarea +od*rilor de o4erare ale -o+4onentelor de re/ea la -i-l*rile de

4*tere re4re6int. o sol*/ie 4entr* e0i-ienti6area -ons*+*l*i ener!eti-3 şi ast0el -reşterea

d*ratei de via/." 'entr* a4li-a/ii de +onitori6are şi -ontrol3 s*nt ela5orate do*. siste+e3destinate 0ie +ediilor a0e-tate de 4ert*r5a/ii1 siste+ de 4rel*-rare şi trans+isie a *n*i se+nal 4rod*s de o s-*l. de aş-$iere 7n ti+4*l 4rel*-r.rii di0eritelor +ateriale3 0ie +ediilor 4ol*ate1siste+ de esti+are a -on-entra/iei de 4ra0 din aer şi de -ontrol al nivel*l*i de 4ra0"

'e l8n!. a-estea3 este 4ro4*s. o no*. sol*/ie 5a6at. 4e intero4era5ilitatea siste+elor:ireless -* siste+ele -a5late3 4entr* -o+*ni-a/ii ind*striale"

C21i),lul = 4revede 4roie-tarea *n*i siste+ de antene +i-rostri4 destinatedis4o6itivelor de -o+*ni-a/ie -* 4ro0il s-.6*t3 -*+ ar 0i re/elele (+art D*st3 şi a *nei antene

4liate de 5and. lar!.3 4entr* -o+*ni-a/ii de ti4 U<B" ?n a-est sens3 s*nt eval*ate 4er0or+an/ele antenelor destinate -o+*ni-a/iilor :ireless 7n vederea +iniat*ri6.rii a-estora"'entr* 4roie-tarea siste+*l*i de antene3 s*nt testate şi eval*ate +ai +*lte +odele de ti4 dis-

-* 0ant.3 4ornind de la +odel*l de -avitate re6onant." 'entr* +odelarea antenei 4liate3 s*nttestate trei ti4*ri de antene1 ILA3 IFA şi 'IFA şi +odelate 0olosind +etoda FDTD"C21i),lul $ 4revede di0erite o4ti+i6.ri 0*n-/ionale şi ener!eti-e ale re/elelor <(N"

A-estea -onsta* 7n1 identi0i-area s*rselor de aten*are şi -*loarelor de 4ro4a!are 0avora5ile37+5*n.t./irea -oe9isten/ei 7n 5and.3 7+5*n.t./irea 4re-i6iei de lo-ali6are -* -ons*+ red*s" 'e

5a6a varia/iei R((I lo-ale o5/in*te 7n di0erite -ondi/ii de 4ro4a!are3 s*nt de6volta/i al!orit+ide identi0i-are a 6onelor a0e-tate de aten*are ;o5sta-ole3 6one de *+5r.= şi -elor 4rielni-e-o+*ni-a/iilor" 'entr* -oe9isten/a 7n 5and.3 s*nt eval*ate 7nt8r6ierile şi 4a-$etele re-e4/ionate!reşit 7n s-enariile 4rev.6*te şi 4ro4*s *n set de sol*/ii 4e 5a6a 0a-torilor de in0l*en/.identi0i-a/i" 're-i6ia de lo-ali6are a nod*rilor de +o5ile 7n re/elele <(N este 7+5*n.t./it.

4rin inter+edi*l n*+.r*l*i +are de nod*ri&re0erin/.3 -* res*rse li+itate de -al-*l ;al!orit+i

si+4li3 s-ala5ili=3 4ro-esare ;nod*ri #i-a)=3 -o+*ni-a/ii ;red*-erea 4*terii de trans+isie="C21i),lul ? 4re6int. -on-l*6iile 0inale şi -ontri5*/iile ori!inale"

H



"% R&'&l& (i )&*+,l,-ii .i/&l&00 1&+)/u 23*i4i'i2 5& 52)&

?n -a6*l re/elelor :ireless3 a5sen/a standardelor ind*striale a 7n-etinit 4ro-es*l deinte!rare a sen6orilor şi a 7n!re*nat i+4le+entarea la s-ar. lar!." Aşadar3 deşi sen6orii devintot +ai inteli!en/i3 adesea 4ot r.+8ne P+*/iQ ne4*t8nd -o+*ni-a -* siste+e a0late la distan/."

Tot*şi3 datorit. evol*/iei -o+*ni-a/iilor :ireless şi a ele-troni-ii din *lti+ii ani3 de6voltarea şii+4le+entarea re/elelor de sen6ori +*lti&0*n-/ionali -* -ost*ri +i-i şi -* -ons*+ ener!eti-red*s a devenit 4osi5il." Deşi a4tit*dinile *n*i sin!*r dis4o6itiv s*nt li+itate3 7+4re*narea as*te de ast0el de dis4o6itive -on0er. 4osi5ilit./i te$nolo!i-e +a>ore"

?n a-est sens3 este des-ris. o re/ea :ireless +ai s4e-ial.3 di0erit. de re/elele ad&$o- sa*de -al-*latoare3 o re/ea -* sen6ori3 -*nos-*t. -a <(N3 ale -.rei -ara-teristi-i o re-o+and.

4entr* de6voltarea de siste+e de a-$i6i/ie :ireless"Re/elele 5a6ate 4e -o+*ni-a/ii :ireless 4ot 0i -lasi0i-ate 7n +ai +*lte +od*ri3 0ie 7n

0*n-/ie de -ara-teristi-ile de 5a6.3 0ie 7n 0*n-/ie de di+ensi*nea re/elei" Cara-teristi-ile de 5a6. ale re/elelor de sen6ori :ireless s*nt1

& 4osi5ilitatea de re&or!ani6areO& -o+*ni-a/ii 5road-ast 4e distan/e

+i-i şi r*tare +*lti&$o4O& densitatea +are şi e0ort*l -ola5orat

ale nod*rilor de sen6oriO& s-$i+5area 0re-vent. a to4olo!iei

datorit. e0e-telor de 4ro4a!are şi a-.derii nod*rilorO

& li+it.ri ale ener!iei3 4*terii detrans+isie3 di+ensi*nii +e+oriei3

4*terii de -al-*l"

Fig. 1.1 Reţea cu senzori tipică

A-este -ara-teristi-i3 7n s4e-ial *lti+ele trei3 di0eren/ia6. re/elele de sen6ori de altere/ele ad&$o- sa* de ti4 4las." At**l de 5a6. a a-estor re/ele :ireless -* sen6ori -onst. 7na5ilitatea de a distri5*i *n n*+.r +are de nod*ri +i-i şi 0oarte +i-i -are s. se a*to&or!ani6e6eşi s. se a*to&-on0i!*re6e 7n re/ea"

?n 0*n-/ie de distan/a de trans+isie3 e9ist. -lase de 5a6.1 BAN ;re/ele de -or43 @ 2+=3 'AN ;re/ele 4ersonale3 @ 2 +=3 LAN ;re/ele lo-ale3 48n. 7n @ de += şi <AN ;re/elevaste3 4este de +=" Re/elele ad&$o- vaste s*nt re/ele :ireless +o5ile +*lti&$o4 -are ridi-.+*lte 4rovo-.ri -e *r+ea6. a 0i re6olvate 7n viitor" Re/ele ad&$o- +*lti&$o4 +ai +i-i3 adi-.LAN3 'AN şi BAN 4re6int. interes şi 4ot e9tinde ra6a de a-/i*ne a te$nolo!iilor de re/ea ad&$o- de&a l*n!*l a -8torva $o4&*ri radio" Te$nolo!iile :ireless destinate +edi*l*i LAN-*nos- o as-ensi*ne ra4id. ;de e9e+4l*3 <i&Fi=3 -are -on0er. -one9i*ni +o5ile şi neli+itatela servi-iile de date ale Internet&*l*i" Tot*şi3 e-$i4a+entele destinate +ediilor <LAN-ons*+. +*lt. 4*tere şi 4ot avea o ra6. de a-/i*ne +ai +*lt de-8t ne-esar." Aşadar a a4.r*t-on-e4t*l de 'AN3 -are 4oate 4er+ite dis4o6itivelor ve-ine s. -o+*ni-e in0or+a/ii 7ntre ele7n +od dina+i- şi -* -ons*+ +ini+ de 4*tere ;o ast0el de te$nolo!ie este )i!Bee="

"%"% R&'&l& 25<*,3 ;&/0u0 /&'&l& 5& 0&+4,/iCara-teristi-ile de 5a6. ale -elor do*. ti4*ri de re/ea s*nt sinteti6ate Ta5el*l @"@ -*

s-o4*l de a s-$i/a o i+a!ine -lar. as*4ra -erin/elor di0erite 4e -are a-estea le i+4*na4li-a/iilor -.rora li se adresea6." Tot*şi3 e9ist. şi ase+.n.ri evidente -are n* a4ar 7n ta5el"

K



CARACTERISTICA DE BAZĂ

Reţele de senz!" R&'&l& 25<*,3

N*+.r de nod*ri #areO de la s*te la +ii sa* -$iar +ai +*lte #i- sa* +edi*Densitatea nod*rilor #are Relativ +i-.Red*ndan/a datelor #are #i-.Ali+entare -* ener!ie Baterii de ne7nlo-*itO ne&re7n-.r-a5ile Baterii de 7nlo-*it şi sa* re7n-.r-a5ileRata de trans0er #i-.O @&@ 5s #are#o5ilitatea nod*rilor #i-. #o5ilitate +areDire-/ia 0l*9*l*i de date 'redo+inant *nidire-/ionalO nod*ri -* sen6ori

nod destina/ieBidire-/onalO 0l*9 de la *n -a4.t la-el.lalt

E94edierea 4a-$etelor #*l/i la *n*lO -entrat. 4e date Centrat. 4e adrese de la *n -a4.t la-el.lalt

Nat*ra 7ntre5.rilor Ba6ate 4e atri5*te Ba6ate 4e nod*riR.s48ndirea 7ntre5.rilor 'rin 5road-ast Din $o4 7n $o4 sa* 4rin 5road-astAdresarea N* e9ist. ID !lo5al *ni- ID !lo5al *ni-Ci3lul 5& lu3/u 23)i; 'oate 0i red*s3 48n. la @S #are

Tab. 1.1 Dierenţele dintre reţelele wireless de senzori şi ad!"oc

#a>oritatea re/elelor <(N *tili6ea6. ar$ite-t*ra de re/ea ad&$o-3 -are 4oate 0i v.6*t.

-a o -ole-/ie de nod*ri :ireless3 4osi5il +o5ile3 -are se 4ot a*to&-on0i!*ra 4entr* a 0or+are/ea*a 0.r. a ne-esita e9isten/a *nei in0rastr*-t*ri" Nod*rile +o5ile de/in -ontrol*l ne-esar şi

4arti-i4. la re/ea 7ntr&o +anier. distri5*it." Ar$ite-t*ra ad&$o- este 0oarte atra-tiv. 4entr*re/elele de sen6ori din +ai +*lte +otive1 & ar$ite-t*ra ad&$o- s*r-lasea6. di0i-*lt./ile 4e -arele i+4li-. o in0rastr*-t*r. 4redeter+inat. ;nod*rile s*nt ad.*!ate la -erere 4entr* a 7nlo-*inod*rile de0e-te sa* de-one-tate3 nod*rile se retra! din re/ea 0.r. a a0e-ta 0*n-/ionalitatea-elorlaltor nod*ri=O & re/elele ad&$o- 4ot 0i inte!rate *şor 7n a4li-a/ii s4e-i0i-eO & ar$ite-t*raeste 0oarte ro5*st.O & e0i-ien/a ener!eti-. 4oate 0i 7+5*n.t./it. 4rin inter+edi*l -o+*ni-a/iilorreali6ate 7n +ai +*lte salt*ri ;deoare-e 4ro4a!area res4e-t. o le!e e94onen/ial. -* distan/a detrans+isie3 4*terea ne-esar. trans+isiei se+nal*l*i 4oate 0i e-ono+isit. -* -8teva ordine de+.ri+e 4entr* o -ale +*lti&salt 4e distan/e +i-i 0a/. de -alea -* *n sin!*r salt 4entr* a-eeaşidistan/.=O & re/elele ad&$o- a* avanta>*l re0olosirii l.r!i+ii de 5and.3 -are 5ene0i-ia6. dease+enea de 4e *r+a divi6.rii salt*l*i sin!*lar 4e distan/. +are 7n salt*ri 4e distan/. +i-."

Deşi re/elele de sen6ori se 5a6ea6. 4e ar$ite-t*ri ad&$o- +*lti&salt3 tot*şi datorit.-erin/elor *ni-e ale a4li-a/iilor vi6ate3 re/elele de sen6ori se deose5es- de re/elele ad&$o-o5işn*ite" Ca *r+are a a-est*i 0a4t3 ar$ite-t*rile şi 4roto-oalele de re/ea ad&$o- n* 4ot 0ie9tinse 4entr* re/elele de sen6ori" Aşadar3 este ne-esar. o no*. a5ordare 4entr* a satis0a-e-erin/ele ti4i-e re/elelor :ireless de sen6ori3 -erin/e -are de0ines- noi dire-/ii de -er-etare"

"%% S)2+52/5& (i 1l2)7,/8& 1&+)/u /&'&l&l& .i/&l&00(tandardele s4e-i0i-. re!*lile de -o+*ni-a/ie dintre e+i/.tor şi re-e4tor şi 4er+it

intero4era5ilitatea e-$i4a+enetelor 4rovenite de la 0*rni6ori di0eri/i" A4li-a5ilitatea *neite$nolo!ii :ireless este le!at. de de6voltarea de 4rod*se de re/ea la 4re/*ri -o+4etitive" Un0a-tor de-isiv 4entr* atin!erea a-est*i s-o4 7l re4re6int. dis4oni5ilitatea *nor standarde dere/ea ade-vate" 'ri+ele standarde de6voltate 4entr* re/elele ad&$o-3 -are ast.6i s*nti+4le+entate la s-ar. lar!.3 s*nt standard*l IEEE 2"@@ 4entr* re/ele <LAN ;<i&Fi3%i4erLAN= şi standard*l IEEE 2"@"@ 4entr* -o+*ni-a/ii :ireless 4e distan/e s-*rte;Bl*etoot$="

?n 0*n-/ie de distan/a de trans+isie3 te$nolo!iile :ireless 5a6ate 4e standarde 4ot 0i7+4.r/ite 7n do*. -ate!orii1 -ele 5a6ate 4e standarde destinate re/elelor de -al-*latoare ;re/elelo-ale şi re/ele vaste= şi -ele 5a6ate 4e standarde 4entr* re/elele de sen6ori ;re/ele 4ersonale şire/ele de -or4=" (tandardele IEEE de 5a6. 4entr* +ediile :ireless s*nt 2"@@ ;<i&Fi=3 2"@

;Bl*etoot$ şi )i!Bee=3 2"@H ;<i#a9=3 şi s*nt s*5ie-t*l *nor revi6ii -ontin*e3 7n 0*n-/ie dea4li-a/iile -.rora li se adresea6."



Te$nolo!iile Bl*etoot$ şi <i&Fi n* s*nt ade-vate 4entr* a4li-a/ii de 4*tere +i-. -*sen6ori şi dis4o6itive de -ontrol deoare-e a-estea ne-esit. -ir-*ite inte!rate 7n radio&0re-ven/.;RFIC= şi 4roto-oale -o+4le9e3 -are 4rev.d *n -ons*+ +are de 4*tere3 7n ti+4 -e standard*lIEEE 2"@" 4entr* )i!Bee 4er+ite de6voltarea de a4li-a/ii -*+ ar 0i -ontrol*l şi+onitori6area ind*strial.3 a*to+ati6.ri 7n di0erite in-inte3 re/ele de sen6ori3 şi 0*rni6area de

sol*/ii 7n do+eniile a*to şi +edi-ale3 -* -ons*+ şi -ost*ri red*se" Ta5el*l @"2 4re6int.-ara-teristi-ile 4rin-i4alelor te$nolo!ii destinate re/elelor <'AN şi <LAN

CARACTERISTICI Zi-B&& Wi<Fi Blu&),,)*D*rata 5ateriei ;6ile= @ @ " @ K

Di+ensi*nea re/elei;nod*ri=

H 2

A4li-a/ii #onitori6are şi Control <e53 E+ail3 Mideo ?nlo-*irea -a5la>*l*i

Di+ensi*nea stivei ;B= 2 @ 2

Rata de trans0er ;54s= 2 2 @@ K2 @

(4e-tr*l de 0re-ven/.;#%6=

H @ 2 2 2

Cost*ri #ICI #EDII #ICI'*terea -ons*+at. #ICĂ #EDIE #ICĂ

Cara-teristi-i de s*--es Fia5ilitate3 '*tere3 Coste0e-tiv

Rat. de trans0er3Fle9i5ilitate

Cost3 Co+oditate

Tab. 1.# $omparaţie %ntre te"nologiile de reţea wireless pentru distanţe mici

?n re/elele de sen6ori :ireless3 -erin/ele de 4ro!ra+are e0i-ient. a* -ond*s la a4ari/ia*nor siste+e de o4erare destinate 7n s4e-ial -on0i!*r.rii nod*rilor din re/ea ?n a-elaşi ti+43e9ist. şi 4lat0or+e de re/ele :ireless3 5a6ate 4e standardele +ai s*s +en/ionate3 -are 4ot0olosi ast0el de siste+e de o4erare -a inter0e/e 4entr* -o+*ni-a/ii e0i-iente 7n re/ea"

Fle9i5ilitatea so0t:are şi str*-t*ra 0i6i-. a 4lat0or+elor inde4endente de te$nolo!ie a-ond*s la de6voltarea 4lat0or+ei (+art D*st -are 4revede dis4o6itive 0oarte +i-i -* a5ilt./ii+4resionante ;Fi!*ra @"2=" A-este dis4o6itive3 -* di+ensi*ni de 6e-i sa* de doar -8/iva ++23s*nt micro senzori electro!mecanici ;#E#(=" Ar$ite-t*ra *n*i -*5 +ili+etri- de (+art D*st

4revede *r+.toarele -o+4onente1 siste+ +i-ro ele-tro+e-ani-3 diod. laser se+i-ond*-toare3o!lind. #E#( de dire-/ionare a 0as-i-*l*l*i 4entr* trans+isii o4ti-ea-tive3 colţ de cub #E#( retro!relector ;CCR= 4entr* trans+isii 4asive3re-e4tor o4ti-3 s-$e+. ele-tri-. de 4ro-esare a se+nalelor şi de -ontrol3 şis*rs. de ali+entare 4e 5aterii -* strat de li-$id !ros sa* -el*le solare"'rin-i4al*l o5ie-tiv al 4lat0or+ei (+art D*st 7l re4re6int. 7n-or4orareaa-estor 0*n-/ii3 +en/in8nd 7n a-elaşi ti+4 -ons*+*l de 4*tere 0oarte red*sşi o d*rat. de via/. a 5ateriei -8t +ai ridi-at. 4entr* +ote&*l de

di+ensi*ni +ili+etri-e" Fig. 1.# Mote &mart Dust

"%:% C,+3lu4iiDa-. re/elele ad&$o- n* ne-esit. li+it.ri ener!eti-e sa* 0*n-/ionale 7n +od s4e-ial3

tot*şi re/elelor -* sen6ori li se i+4*n restri-/ii severe" De6voltarea şi i+4le+entarea re/elelorde sen6ori +*lti&0*n-/ionali este 4osi5il. -* -ost*ri +i-i şi -* -ons*+ ener!eti- red*s"

anali6. a standardelor IEEE destinate re/elelor :ireless3 relev. 4osi5ilitatea de a0or+a re/ele de ti4 <(N 0olosind standard*l 2"@" ;)i!Bee=3 -are de0ineşte nivel*l 0i6i- şinivel*l #AC ale *nei re/ele <'AN de rat. +i-." 'osi5ilitatea de a de6volta 4lat0or+e

inde4endente de standardele e9istente este re4re6entat. de (+art D*st" Tot*şi3 +iniat*ri6area-o+4onentelor ele-tri-e 0a- -a trans+isiile 7n 0re-ven/. radio s. 0ie neade-vate 7n a-est -a6"



% A+2li42 3/i)&/iil,/ 5& 1&/7,/82+'9 (i 8,5&l2/&2 &l&8&+)&l,/ 01&3i7i3& 0i0)&8&l,/5& 23*i4i'i& .i/&l&00

'ro!res*l ra4id 7n +odelarea siste+elor +i-ro&ele-tro+e-ani-e ;#E#(= şi 7ndo+eni*l radio 0re-ven/ei ;RF= a -ond*s la de6voltarea de +i-ro&sen6ori de 4*tere +i-.3

ie0tini3 -e 4ot 0i -one-ta/i la re/ea" A-este nod*ri sen6oriale 4ot a-$i6i/iona at8t date 0i6i-e -8tşi trans0or+a -ara-teristi-ile 0i6i-e ale +edi*l*i din >*r 7n +.s*r.ri -antitative"

%"% C&/i+'&@ 1/,;,39/i )&*+i3& (i ,>i&3)i;& 2l& /&'&l&l,/ .i/&l&00 >242)& 1& 0&+4,/i re/ea :ireless -* sen6ori ;<(N= ti4i-. -onst. din s*te 48n. la +ii de ast0el de

nod*ri -* sen6ori -one-tate la +edi*l radio" (iste+ele 5a6ate 4e <(N s*r-lasea6. siste+ele-onven/ionale de sen6ori3 -are 0oloses- +a-ro&sen6ori de di+ensi*ni +ari şi s-*+4i3 -are s*nt

4o6i/iona/i 0i9 0a/. de *tili6ator şi -one-ta/i la a-esta" #odelarea *nei re/ele <(N estesti+*lat. şi in0l*en/at. de *na sa* +ai +*lte dintre *r+.toarele 4rovo-.ri te$ni-e1

& d"s#$ne!e% &'#%&() *" %le%(!"e1 Re/elele <(N dis4*n de *n n*+.r +are de

nod*ri -are s*nt 0ie r.s48ndite 7n +od aleatori* 0ie 4o6i/ionate 7n +edii ostile sa*ina--esi5ile"

& !ed$nd%nţ% d%(el! 1 ?+4r.ştierea -o+4a-t. a nod*rilor de sen6ori -ond*-e la o-orelare la nivel 7nalt a datelor -itite de nod*rile -* sen6ori din ve-in.tate"

& !es$!se l"'"(%(e1 'atr* res*rse -onstr8n! +odelarea şi i+4le+entarea <(N1ener!ia3 -ons*+*l3 +e+oria şi l.r!i+ea de 5and." Constr8n!erile ener!eti-e 0a- -a

5ateriile s. 0ie ne&re7n-.r-a5ile şisa* de ne7nlo-*it" L.r!i+ea de 5and. a +edi*l*iradio este 0oarte red*s.3 de ase+enea şi s4a/i*l de +e+orie"

& %!+"(e&($!% %d,+& *" #e!%ţ"" ne%s"s(%(e1 Atri5*tele *nei in0rastr*-t*ri 7n -ontin*.s-$i+5are şi o4era/iile neasistate de o+ 7n re/ea ne-esit. -a siste+*l s. sta5ileas-.-one9i*ni şi s. +en/in. le!.t*rile 7n +od a*tono+"

& (#l-"" *" 'ed"" d"n%'"&e1 To4olo!ia şi le!.t*rile sta5ilite 7n re/ele <(N se 4ots-$i+5a 0re-vent datorit. nesi!*ran/ei le!ate de -one9i*nea 0ie-.r*i nod +i-ro&sen6or 7n 4arte" Şi +ediile 4e -are re/elele <(N le +onitori6e6. 4ot s*0eri+odi0i-.ri s4e-ta-*loase3 -eea -e 4oate -ond*-e la in0or+a/ii in*tile"

& 'ed"$ !%d" e.#$s e!!"l! 1 #edi*l radio este s*4*s la +ai +*lte erori de-8t+edi*l -a5lat" ?n an*+ite a4li-a/ii3 +edi*l de -o+*ni-a/ie 4oate 0i e94*s la6!o+ot intens şi ast0el -alitatea se+nal*l*i s*0er. din -a*6a aten*.rii"

& d"/e!se %#l"&%ţ"" 1 ?n 0*n-/ie de a4li-a/ia *r+.rit. ;+onitori6area +edi*l*i3s*4rave!$ere +ilitar. et-"= -erin/ele se 4ot +odi0i-a 7n +od dina+i-"

& #!(e&ţ"% *" se&!e("z%!e% d%(el! 1 (e-*ritatea 4are a 0i o 4ro5le+. !re* de re6olvat

7n re/elele <(N din -a*6a *nei dile+e inevita5ile1 re/elele <(N a* res*rseli+itate iar sol*/iile de se-*ritate tre5*ie s. dis4*n. de +*lte res*rse"& &%l"(%(e% se!/"&""l! 0QS11 Fa/. de alte siste+e3 4re-i6ia 7n <(N se re0er. la

datele 7ns*+ate de la toate s*rsele şi n* de la s*rse individ*ale" Un +od de aa4re-ia 4re-i6ia este vol*+*l de date" Alt as4e-t al o( 7l re4re6int. laten/a"

'entr* a a0la -8t de 4otrivit este *n 4roto-ol sa* o ar$ite-t*r. de re/ea 4entr* oa4li-a/ie s4e-i0i-. s*nt 0olosi/i an*+i/i indi-i -are s. +.soare 4er0or+an/a a-estora"7ns*+are a t*t*ror a-estor indi-i 4oate -rea o i+a!ine +ai lar!. as*4ra 4osi5ilit./ilor şili+it.rilor re/elelor :ireless3 4rintre indi-ii de 5a6. n*+.r8nd*&se1 d*rata de via/.3 laten/a3

4re-i6ia3 +o5ilitatea3 +.ri+ea re/elei ;!rad*l de -one-tivitate3 densitatea=3 4*terea de

a-o4erire3 toleran/a la erori3 dis4*nerea 7n re/ea3 s-ala5ilitatea3 ro5*ste/ea3 +.s*r.ri de o(3

@



-ost*ri et-" Tot*şi indi-ii de 4er0or+an/. tre5*ie sele-ta/i at8t 7n 0*n-/ie de a4li-a/ia dorit. -8tşi 7n 0*n-/ie de -erin/ele re/elelor :ireless -* sen6ori"

Ta5el*l 2"@ sinteti6ea6. 4rovo-.rile te$ni-e3 o5ie-tivele şi dire-/iile 7n +odelareare/elelor de a-$i6i/ie -ores4*n6.toare"

PROVOCĂRI TEHNICE CERINŢE OBIECTIVE ŞI DIRECŢII ÎN MODELAREDis4*nere a nod*rilor 7n n*+.r +are şialeatori*

Nod*ri de sen6ori +i-i şi ie0tineO ar$ite-t*r. şi 4roto-oales-ala5ile şi 0le9i5ile

Red*ndan/a datelor 'ro-esare lo-al. şi 0*6i*nea datelor Res*rse li+itate #odelarea e0i-ient. a res*rselor Ar$ite-t*r. ad&$o- şi o4era/ii neasistate A*to&-on0i!*rare şi -oordonare#edi* 7n-on>*r.tor dina+i- Ada4ta5ilitate#edi* e94*s la erori (i!*ran/a trans+iterii datelor şi toleran/a la eroriDiverse a4li-a/ii #odelare 7n 0*n-/ie de a4li-a/ie'rote-/ia şi se-reti6area datelor (e-*ri6area datelor Cerin/e o( #odelarea o( -* -onstr8n!eri ale res*rselorO lo-ali6areO

den*+irea 5a6at. 4e atri5*te şi r*tarea -entrat. 4e dateTab. #.1 'rovocări te"nice şi obiective %n modelarea reţelelor de ac"iziţie wireless

%% M,5&l2/&2 &l&8&+)&l,/ 01&3i7i3& 2/*i)&3)u/ii +,5u/il,/ 5& 23*i4i'i&Ele+entele s4e-i0i-e re/elelor :ireless 5a6ate 4e sen6ori se re0er. la 2/*i)&3)u/2

+,5u/il,/ 5& /&'&2" C8nd se ale! -o+4onentele 0i6i-e 4entr* *n nod de sen6ori :ireless3-erin/ele a4li-a/iei >oa-. *n rol de-isiv 7n sta5ilirea di+ensi*nii3 -ost*rilor3 şi a -ons*+*l*i deener!ie al nod*rilor3 7n ti+4 -e -ara-teristi-ile a0erente de -o+*ni-a/ie şi de -al-*l 4ot

4re6enta *n nivel de -alitate a--e4ta5il" ?n a4li-a/ii reale3 tot*şi di+ensi*nea nod*l*i de re/ean* este at8t de i+4ortant.O -i +ai de!ra5.1 *ş*rin/a de *tili6at3 o s*rs. de ali+entare si+4l. şi

e0i-ient.3 şi -$elt*ielile" Un nod de re/ea -* sen6orieste -o+4*s din -in-i -o+4onente de 5a6.3 d*4. -*+

4oate 0i o5servat 7n Fi!*ra 2"@" Co+4onentele de 5a6.ale *n*i nod de re/ea s*nt *r+.toarele1 senzorii şidispozitivele de control ;inter0a/a real. -* l*+ea0i6i-.=3 dispozitivele de comunicaţie ;de e+isie şire-e4/ie 4e -anal*l radio=3 unitatea de comandă;4ro-esarea datelor şi e9e-*/ia -od*l*i=3 spaţiul de

stocare ;di0erite ti4*ri de +e+orie 4entr* 4ro!ra+ şi 4entr* date=3 sursa de alimentare ;de o5i-ei 5aterii3e9ist. şi 4osi5ilitatea de a re7n-.r-a o5/in8nd ener!iadin +edi*l 7n-on>*r.tor3 de e9e+4l* 4ano*rile solare="

Fig. #.1 Ar"itectura tipică a unui nod cu senzori

%%"% Di01,4i)i;& 5& 5&)&3)2/&23'i,+2/&?n !eneral3 +a>oritatea st*diilor as*4ra re/elelor <(N se re0er. la sen6ori 4asivi

o+nidire-/ionali" E9e+4le de ast0el de sen6ori in-l*d1 sen6orii ter+i-i3 a--elero+eterele3!iros-oa4ele3 sen6orii de 4resi*ne3 +i-ro0oanele3 dete-torii de radia/ie3 sen6orii +a!neti-i3sen6orii de nivel şi sen6orii -$i+i-i şi 5iolo!i-i" #odelarea ener!eti-. a sen6orilor se re0er.stri-t la ener!ia -ons*+at. 4entr* 4ro-es*l de dete-tare" Ener!ia -ons*+at. de sen6or de4indede1 @" eşantionarea se+nal*l*i 0i6i- şi -onversia 7n se+nal ele-tri-O 2" -ondi/ionarease+nal*l*iO " -onversia analo!&di!ital." ?n !eneral3 varia6. 7n 0*n-/ie de nat*ra sen6orilor şide a4li-a/ie" At8t ale!erea inter0e/ei sen6or-ontroler ;ADC= -8t şi a ratei de eşantionare

;Ta5el*l 2"2= 4oate >*-a *n rol i+4ortant 7n +odelarea ener!eti-." Dis4o6itivele de -o+and.;a-t*atorii= s*nt şi +ai si+4l* de +odelat şi de inte!rat 7n re/elele <(N de-8t sen6orii"

@@



(EN)RUL Rata de eşantionare %6V Ti+4 de 4ornire +sV C*rent*l ne-esar +AVFotore6istor 2 @ @"2I2C de te+4erat*r. 2 "@'resi*ne 5aro+etri-. @ "@U+iditate "KK

'il. ter+oele-tri-. 2 2 "@KTer+istor 2 @ "@2H

Tab. #.# $aracteristici ale senzorilor

%%% Di01,4i)i;& 1&+)/u 3,8u+i32'ii?n -a6*l -o+*ni-a/iilor radio e9ist. +ai +*lte alternative1 7n 0re-ven/e radio ;RF=3

-o+*ni-a/iile o4ti-e3 şi 4rin *ltras*nete" Dintre a-estea3 -o+*ni-a/iile 5a6ate 4e RF r.s4*nd-el +ai 5ine -erin/elor -elor +ai +*lte a4li-a/ii <(N1 -on0er. o ra6. de trans+isie relativ

+are3 rate de trans0er dest*l de 5*ne30a-tori de eroare a--e4ta5ili 4entr* *n-ons*+ re6ona5il de ener!ie3 şi n* ne-esit.

o linie de 5.taie ;Lo(= dire-t." 'entr* *nsiste+ :ireless real 5a6at 4e RF3 0re-ven/a

4*rt.toarei tre5*ie aleas. -* !ri>."Ele+entele de 5a6. ale ar$ite-t*rii RF s*nt

4re6entate 7n Fi!*ra 2"2" A-estea s*nt1a+4li0i-ator*l de 4*tere3 a+4li0i-ator*l de)!o+ot Red*s ;LNA= şi os-ilator*l lo-al"

Fig. #.# Ar"itectura unei staţii de emisie!recepţie RF

Ener!ia 4entr* -o+*ni-a/ii de4inde de -antitatea total. de -o+*ni-a/ii şi de distan/a

de trans+isie" De e9e+4l*3 4ro-esarea lo-al. a datelor 4oate red*-e vol*+*l de date tri+ise şiast0el este 4osi5il. o e-ono+isire se+ni0i-ativ. a -ons*+*l*i" De ase+enea3 red*-ereadistan/ei de trans+isie 0olosind -o+*ni-a/ii +*lti&$o4 sa* re/ele de ti4 -l*ster3 4oate avea *ni+4a-t 4o6itiv" 'entr* a red*-e vol*+*l de date trans+ise e9ist. +ai +*lte strate!ii 7n a-estsens" De e9e+4l*3 2-/&-2/&2 5& 52)& 4oate 0i 0olosit. 4entr* a eli+ina red*ndan/a 7ntrenod*rile ve-ine" (e+nal*l de -ola5orare şi 4ro-esare a in0or+a/iei ;CSIP= 4oate 7nde4lini

4ro-esarea datelor lo-ale" 'roto-oalele 5a6ate 4e +&-,3i&/& 4ot red*-e nivel*l datelorre4rod*se" De ase+nea3 2521)2/&2 l2 3i3lu/il& 5& 1u)&/& 4oate 0i i+4ortant. 4entr*e0i-ienti6area -ons*+*l*i ener!eti-" ?n a-est sens3 e9ist. +ai +*lte st.ri de 0*n-/ionare asta/iilor de e+isie şi re-e4/ie ;-*+ ar 0i3 trans+ite date3 re-e4/ionea6.3 as-*lt.3 dor+i="

%%:% U+i)9'i 5& 3,82+59A-estea 4ot 0i +i-ro-ontrolere3 +i-ro4ro-esoare3 F'GA&*ri sa* A(IC&*ri" Controler*l3

-are re4re6int. n*-le*l nod*l*i :ireless -* sen6ori3 -ole-tea6. date de la sen6ori3 le 4ro-esea6.3 de-ide -8nd şi *nde s. le tri+it.3 4ri+eşte date de la alte nod*ri3 şi sta5ileşte-o+4orta+ent*l dis4o6itiv*l*i de -o+and." E9e-*t. di0erite 4ro!ra+e3 4ornind de la

4roto-oalele de 4ro-esare a se+nal*l*i 7n ti+4 şi de -o+*ni-a/ie a>*n!8nd la 4ro!ra+ele&a4li-a/ie" Cele +ai ade-vate 4ro-esoare s*nt -ele destinate siste+elor 7n-or4orate3 adi-.8i3/,3,+)/,l&/&l&" 'rintre -ara-teristi-ile de 5a6. ale a-estora se a0l.1 0le9i5ilitatea lor la-one-tarea -* alte dis4o6itive ;-*+ ar 0i sen6orii=3 set*l de instr*-/i*ni destinat 4ro-es.riise+nalelor 7n ti+43 şi -ons+*l +i- de 4*tereO de ase+enea 4ot avea s4a/i*l de +e+orie

inte!rat" 'ot 0i 4ro!ra+ate 7n +od li5er şi ast0el s*nt 0oarte 0le9i5ile"

@2



#i-ro-ontrolerele s*nt ade-vate 4entr* <(N din +o+ent -e 4ot red*-e -ons*+*l de 4*tere tre-8nd 7n st.ri de so+n -8nd an*+ite 4.r/i ale -ontroler*l*i s*nt a-tive" Fa/. desiste+ele de *6&!eneral3 siste+ele -* +i-ro-ontroler n* a* *nitate de ad+inistrare a+e+oriei3 li+it8nd 0*n-/ionalitatea +e+oriei şi3 aşadar n* e9ist. +e+orie virt*al."

#i-ro-ontrolerele a-t*ale3 des 0olosite 4entr* 4rototi4*ri de re/ele !en <(N3 s*nt

4ro-esoarele de la At+el ;AT+e!a= şi de la Te9as Instr*+ents ;#(' =" 'entr* 4rototi4*ri+ai ve-$i a e9istat Intel (tron!AR#3 -are n* +ai este 0olosit ast.6i"'entr* 7+5*n.ta/irea e0i-ien/ei ener!eti-e3 o 4osi5ilitate +ai so0isti-at. de-8t 0olosirea

st.rilor de o4erare dis-rete -onst. 7n ada4tarea vite6ei -* -are *n -ontroler 4oate o4era" Ast0else ale!e -ea +ai 5*n. vite6. 4osi5il. 4entr* a

4ro-esa o sar-in. -are are *n ter+en 0inal" sol*/ie 4oate -onsta 7n o4erarea -ontroler*l*i la ovite6. +ai +i-.3 -* rate de -eas +ai +i-i3 iar ast0else -ons*+. +ai 4*/in. 4*tere la vite6a +a9i+."A-east. te$ni-. se n*+eşte De+*lti4li-areaDina+i-. a Tensi*nii ;DVS=" 'entr* *n n*+.r

7nse+nat de 4ro-esoare şi +i-ro-ontrolere3 s&ade+onstrat -. ener!ia ne-esar. 4e instr*-/i*ne

4oate 0i red*s. -* a4ro9i+ativ S 0olosind DM("Fi!*ra 2" 4re6int. *n ast0el de e9e+4l*"

Fig. #.( )nergia pe operaţie olosind D*& pentru +ntel &trongARM &A!11,,

%%=% S12'iul 5& 8&8,/i&Co+4onenta de +e+orie este -8t se 4oate de si+4l* de a5ordat" Cod*l de 4ro!ra+

4oate 0i sto-at 7n #e+oria N*+ai 4entr* Citit ;R#= sa*3 +ai e9a-t3 7n #e+oria'ro!ra+a5il. N*+ai 4entr* Citit -* Şter!ere Ele-tri-. ;EE'R#= ori 7n +e+oria 0las$

De re!*l. se *tili6ea6. +e+oria de ti4 0las$3 -are 4re6int. -ost*ri şi -a4a-itate de sto-areavanta>oase" De6avanta>*l -onst. 7n li+it.rile 7n -eea -e 4riveşte de -8te ori 4oate 0i 0olosit.

4entr* a sto-a date di0erite 7n a-eleaşi lo-a/ii 0i6i-e"?n -eea -e 4riveşte e0i-ien/a ener!eti-.3 +e+oria 0las$ 4oate in0l*en/a 7n +od

se+ni0i-ativ d*rata de via/. a nod*l*i" Indi-atorii i+4ortan/i 7n a-est sens s*nt ti+4ii des-riere şi -itire şi -ons*+*l ener!eti-" De e9e+4l*3 +e+oria 0las$ 4entr* nod*rile #i-ane-esit. @"@ nA$ 4entr* -itire şi " nA$ 4entr* s-riere" Aşadar3 s-rierea +e+oriei 0las$ne-esit. ti+4 şi ener!ie se+ni0i-ativ." A-east. sar-in. tre5*ie evitat. da-. este 4osi5il"

%%$% Su/0& 5& 2li8&+)2/& 1&+)/u +,5u/il& 3u 0&+4,/i'entr* nod*rile de sen6ori :ireless3 s*rsa de ali+entare re4re6int. o -o+4onent. de

siste+ -r*-ial." E9ist. do*. as4e-te de a5ordat 7n a-est sens" 'ri+*l -onst. 7n sto-area deener!ie şi 0*rni6area de 4*tere 7n 0or+a dorit.3 iar al doilea 7n 7n-er-area de a -o+4letaener!ia -ons*+at. 4rin +.t*rare ;s-aven!in!= sa* 4rin -ole-tarea ei de la a-elaşi nod 0olosindo s*rs. e9tern. de 4*tere" (*rsa de ali+entare a nod*l*i este 7n +od o5işn*it o 5aterie3 0ienere7n-.r-a5il. ;“>2)&/ii 1/i82/&”=3 0ie 7n-.r-a5il. ;“>2)&/ii 0&3u+52/&”= n*+ai 7n -a6*l7n -are e9ist. *n dis4o6itiv de -ole-tare a ener!iei din e9terior" Adeseori3 4entr* -ole-tarea deener!ie din e9terior se ad.*!. 5aterii se-*ndare deoare-e s*rsele de ali+entare a-t*ale n* 4otlivra 4*tere -o+4let.3 0.r. 7ntrer*4eri3 la nivel*l dorit" (*nt ne-esare -ir-*ite adi/ionale 4entr*re7n-.r-area 5ateriilor3 la nivele de 4*tere 4osi5il +ai ridi-ate3 şi o te$nolo!ie 4entr* 5aterii-are s. 4oat. re7n-.r-a la -*ren/i +i-i"

Ta5el*l 2" tre-e 7n revist. valorile ti4i-e ale densit./ilor de 4*tere şi de ener!ie 4entr*di0erite s*rse de ener!ie"

@



Baterii 'ri+areEle+ente -$i+i-e Zi+3<2&/ Li)iu Al32li+Ener!ia ;W-+= K 2 @2

Baterii (e-*ndareEle+ente -$i+i-e Li)iu NiMH5 NiC5

Ener!ia ;W-+

= @ H HTab. #.( Densităţi de energie ale dieritelor tipuri de baterii primare şi secundare

%%?% R&l2'ii +)/& &l&8&+)&l& 01&3i7i3& WSN 1&+)/u 3,+0&/;2/&2 &+&/-i&iEner!ia *tili6at. 4entr* -o+*ni-a/ii şi 4ro-esare re4re6int. -ea +ai +are 4arte din

ener!ia -ons*+at. 7n re/elele <(N" Ener!ia de dete-tare şi 4entr* sto-are a* *n i+4a-t +i-"?n re/elele <(N3 ra4ort*l dintre trans+iterea *n*i 5it 7n +edi*l radio şi 4ro-esarea a-el*iaşi

5it varia6. 7ntre @ şi @3" Aşadar3 4osi5ilitatea de a o4ta 4entr* 4ro-es.ri de date sa*-al-*le -o+4le9e 4entr* a red*-e -antitateade -o+*ni-a/ii 4oate 0i 5ene0i-. din 4*n-t devedere ener!eti-" Red*-erea vol*+*l*i de

date trans+ise 7ntre sen6ori şi 7+4.r/ireadistan/ei de trans+isie 7n distan/e s-*rtere4re6int. +etode de o4ti+i6are a ener!iei0olosite 4entr* -o+*ni-a/ii3 -are-ara-teri6ea6. -el +ai 5ine 7ntre!*l -ons*+ener!eti- din re/elele de ti4 <(N" Fi!*ra 2"sinteti6ea6. a-este +etode"

Fig. #.- Direcţii de conservare a energiei %n reţele &/

%:% C,+3lu4ii

?n a-est -a4itol3 a* 0ost 4re6entate li+it.rile3 -erin/ele şi 4rovo-.rile te$ni-e i+4*sere/elelor :ireless -* sen6ori" ?n 0*n-/ie de a-estea3 4ot 0i de0inite dire-/iile de +odelare alesiste+elor de a-$i6i/ie :ireless" ?n vederea eval*.rii siste+elor de a-$i6i/ie3 s*nt identi0i-a/iindi-ii de 4er0or+an/.3 4rintre indi-ii de 5a6. n*+.r8nd*&se1 d*rata de via/.3 laten/a3 4re-i6ia3+o5ilitatea3 +.ri+ea re/elei ;!rad*l de -one-tivitate3 densitatea=3 4*terea de a-o4erire3toleran/a la erori3 dis4*nerea 7n re/ea3 s-ala5ilitatea3 ro5*ste/ea3 +.s*r.ri de o(3 -ost*ri et-"

#odelarea ade-vat. a 4roto-oalelor şi ar$ite-t*rii *nei re/ele de a-$i6i/ie 5a6ate 4enod*ri sen6oriale3 ne-esit. +odelarea ele+entelor s4e-i0i-e de re/ea. Cerin/ele a4li-a/iei >oa-.*n rol de-isiv 7n sta5ilirea di+ensi*nii3 -ost*rilor3 şi a -ons*+*l*i de ener!ie ale nod*rilor"

?n re/elele <(N3 sen6orii 4asivi o+nidire-/ionali s*nt 0olosi/i -a dis4o6itive dedete-tare" Co+*ni-a/iile RF 5a6ate 4e )i!Bee r.s4*nd -el +ai 5ine -erin/elor -elor +ai +*lte

a4li-a/ii <(N3 -*+ ar 0i3 -ons*+*l red*s3 4*terea de trans+isie relativ +are şi 0a-torii deeroare a--e4ta5ili" Unit./ile de -o+and. 4entr* re/elele <(N s*nt de re!*l. +i-ro-ontrolere3-*+ ar 0i AT+e!a şi #(' 3 -are o0er. 0le9i5ilitate şi -ons*+ +i- de 4*tere" Co+4onentade +e+orie este relativ si+4l* de a5ordat" De re!*l. este o +e+orie de ti4 0las$"(*rsa deali+entare re4re6int. o -o+4onent. de siste+ -r*-ial.O de o5i-ei se 0oloses- 5aterii 4ri+are"

Din 4*n-t de vedere al -ons*+*l*i ener!eti-3 ener!ia *tili6at. 4entr* -o+*ni-a/ii are-el +ai +are i+4a-t as*4ra d*ratei de via/. a re/elelor <(N" Ener!ia 4entr* 4ro-esare are dease+enea o in0l*en/. se+ni0i-ativ." Tot*şi3 ra4ort*l dintre trans+iterea *n*i 5it 7n +edi*lradio şi 4ro-esarea a-el*iaşi 5it varia6. 7ntre @ şi @3 4entr* re/elele <(N" Ast0el3-ons*+*l ener!eti- datorat trans+isiilor radio 4oate 0i e-ono+isit 0oarte +*lt da-. se0oloses/e -a4a5ilitatea re/elelor <(N de a 0*rni6a r*te +*lti&$o4 şi de a trans+ite 4e distan/e

s-*rte 7n +ai +*lte $o4&*ri3 7n detri+ent*l trans+isiilor 7ntr&*n *n sin!*r $o4 ;ti4i-e re/elelorad&$o-="

@



:% S,lu'ii 1/i;i+5 8,5&l2/&2 &+&/-&)i39 (i 7u+3'i,+2l9 2 0i0)&8&l,/ 5& 23*i4i'i& 1/i+/&'&l& .i/&l&00 25<*,3

Co+*ni-a/iile radio se an*n/. -a o alternativ. via5il. la -o+*ni-a/iile -a5latetradi/ionale" Deşi str*-t*rile -a5late n* 4re6int. 4ro5le+e de 0ia5ilitate3 tot*şi3 4e distan/e

l*n!i3 te$nolo!iile :ireless 4ot 0i +ai ade-vate3 red*-8nd din -ost*rile de6volt.rii *nei re/elede a-$i6i/ie3 4er+i/8nd o -on0i!*rare +*lt +ai ra4id. şi *şoar.3 şi o4er8nd 7n 6one 7n!*ste*nde in0rastr*-t*ra -a5lat. n* 4oate 0i i+4le+entat."Ma 0i anali6at.3 7n a-est sens3 4osi5iltateai+4le+entarii siste+elor de a-$i6i/ie 4rin re/elele de ti4 ad&$o-" (4re deose5ire de re/elele<(N3 -are 4ot o4era ani 7ntre!i 0.r. a -eda3 re/elele ad&$o- a* o d*rat. de via/. 0oarteli+itat.3 de ordin*l 6ilelor3 at*n-i -8nd ali+entarea nod*rilor este a*tono+."

:%"% A521)2/&2 l2 3i3lu/il& 5& lu3/u &7i3i&+)9 5i+ 1u+3) 5& ;&5&/& &+&/-&)i3(*rsa de ali+entare a *n*i nod de a-$i6i/ie este 0oarte soli-itat.3 -onst8nd din 5aterii

de -a4a-itate red*s.3 a -.ror re7n-.r-are 4rin “+.t*rarea” ener!iei este 4rea -o+4li-at. şivolatil." Aşadar3 -ons*+*l de ener!ie al nod*rilor tre5*ie 0oarte 5ine -ontrolat" #arii

-ons*+atori s*nt -ontrolerele şi dis4o6itivele radio3 iar 7ntr&o +ai +i-. +.s*r. +e+oria şisen6orii" +.s*r. de e0i-ienti6are a -ons*+*l*i -onst. 7n ada4tarea +od*rilor de o4erare ale-o+4onentelor la -i-l*rile de 4*tere" 'ro5le+a -onst. 7n 0a4t*l -. nod*l -* sen6ori 4asivi n*0a-e +ai ni+i- tot ti+4*l3 de-i 4oate 0i o4rit at*n-i" Nod*l n* 4oate 0i o4rit -o+4let3 darstarea sa de o4erare 4oate 0i ada4tat. sar-inilor 4rev.6*te" A-este +od*ri de o4erare s*nt-ara-teristi-e -o+4onentelor1 radio3 de 4ro-esare ;-ontroler=3 de +e+orie şi sen6orilor" 'entr**n -ontroler3 st.rile ti4i-e s*nt de1 “a-tiv”3 “7n re4a*s”3 “de so+n”" 'entr* +*lte +odele3e9ist. +ai +*lte st.ri de so+n" Deşi ela5orarea *n*i +odel !radat -* st.ri de so+n 4aresi+4l.3 tot*şi tran6i/iile dintre st.ri ne-esit. ti+4 şi ener!ie şi -o+4li-. +*lt a-east.+odelare"C* -8t so+n*l este +ai ad8n-3 -* at8t este +ai +are ti+4*l şi ener!ia ne-esar.

ad*-erii nod*l*i 7na4oi 7n stareao4era/ional. -o+4let." Din 4*n-t*l devedere al -onserv.rii ener!iei3 -8teodat.este +ai *til. tre-erea 7n starea de re4a*sde-8t 7ntr&o stare de so+n +ai 4ro0*nd"Fi!*ra "@ il*stea6. *n +odel al-ons*+*l*i ener!eti- 4entr* di0erite st.ride o4erare"

Fig. (.1 )conomisiri şi pierderi de energie pentru dierite stări de lucru

La ti+4*l t @3 o -o+4onent. ;-*+ ar 0i -ontroler*l= 4oate de-ide s. trea-. 7n starea deso+n3 iar ast0el 4*terea este red*s. de la ' a-tiv la ' so+n" Da-. ar r.+8ne a-tiv. 7n a-est ti+4 iar*r+.tor*l eveni+ent ar avea lo- la t even3 at*n-i ener!ia total. -ons*+at. 7n starea de re4a*s ar0i ) a-tivX ' a-tiv ;t even t @=" Tre-erea -o+4onentei 7n starea de so+n ne-esit. de ase+enea *nti+4 de tran6i/ie Y >os 48n. la so+n3 şi 4rin si+4li0i-are3 se -onsider. -. 4*terea -ons*+at.

4entr* a-east. tran6i/ie este ; ' a-tiv Z ' so+n=2" Ast0el3 de ai-i 48n. la t even3 se -ons*+. 4*terea ' so+n" Co+4ar8nd -ele do*. a5ord.ri3 ener!ia Y >os; ' a-tiv Z ' so+n=2 Z ;t even t @ Y >os= ' so+n estene-esar. 4entr* starea de so+n3 7n ti+4 -e ener!ia ;t even t @= ' a-tiv este ne-esar. st.rii a-tive"De ase+enea3 a4are o ener!ie de 4ierderi ne-esar. 4entr* a reveni 7n starea ini/ial." Aşadar1

( ) ( ) somn 0oseven somnactiv 0osactivevenecon ' t t ' ' ' t t ) τ τ −−++−−= @@ 2F ;"@=

( ) 2F somnactiv sus pierd ' ' ) += τ ;"2=

@



Tot*şi3 tran6i/ia -.tre starea de so+n este 5eni0i-. n*+ai 7n -a6*l 7n -are ) e-on[ ) 4ierd3sa* -8nd ti+4*l 48n. la *r+.tor*l eveni+ent este s*0i-ient de +are1

( )

−+

+>− sus

somnactiv

somnactiv 0oseven

' '

' ' t t τ τ

2

@ @

;"=

Deoare-e an*+ite tran6i/ii *6ea6. +ai +*lt. ener!ie de-8t -elelalte3 tre5*ie *tili6a/ial!orit+i de -ontrol 5ine 4*şi la 4*n-t -are s. reali6e6e ne!o-ieri 7ntre e-ono+isirea de 4*tereşi laten/a3 -ons*+*l de 4*tere şi st.rile de tran6i/ie"

:%% R&'&l& .i/&l&00 25<*,3 3u 8,5ul& WN'entr* a de6volta siste+e de a-$i6i/ie :ireless3 este 0olosit. o re/ea ad&$o- de ti4

)i!Bee3 i+4le+entat. -* +od*le din 0a+ilia WN" )i!Bee3 4revede trans+isii radio -* 4*tere+i-. ;+a9i+ dB+=3 -* rate de trans0er +i-i ;+a9i+ 2 54s=" Nivel*l de re/ea al a-estor+od*le s*4ort. doar to4olo!ia de ti4 stea" 'rintre -ara-teristi-ile standard*l*i se n*+.r.1 &-i-l*l de l*-r* 0oarte s-*rtO & ad+inistrarea stri-t. a 4*teriiO & ti+4*l de aşte4tare +i-O &

4*terea de trans+isie la ieşire relativ +i-.O & s-$e+. de +od*la/ie -* -erin/e li+itate 4rivindra4ort*l (NRO & s4a/ierea le>er. dintre -anale şi -erin/e de 5lo-are restr8nse et-" re/ea <N este -onstit*it. dintr&o serie de +od*le $ard:are -e 4er+it +.s*rarea sa*

-o+anda *nor e-$i4a+ente 4rin -o+*ni-a/ii radio" E9ist. do*. -ate!orii de 5a6. de +od*le<N1 & modulul coordonator 1 *n ro*ter ;-one-tat la server*l de +onitori6are 4rin inter0a/aU(B= -are ini/ia6. a*to+at 0or+area re/elei )i!BeeO & noduri de măsură ;+od*le 0inale=3 -ares*nt siste+e de a-$i6i/ie -e e0e-t*ea6. -onversia analo!&di!ital. a *nor 4ara+etrii 4re-*+tensi*nea şi -*rent*l ;4rovenind de la diverşi sen6ori= şi trans+it re6*ltat*l nod*l*i-oordonator" '*terea de e+isie a +od*lelor 4rev.6*te -* anten. e9tern. este de H +< la @dB+ ;av8nd o ra6. de a-/i*ne de 48n. la @ + 7n -l.diri sa* +edi*l *r5an şi de 48n. la @3H+ 7n linie de 5.taie dire-t.=" '*terea de e+isie a +od*lelor 0.r. anten. e9tern. ;-* anten.

7n-or4orat. 4e -i4= este de @ +< la dB+ ;ra6a de a-/i*ne este de & + 7n -l.diri şi 7n+edi*l *r5an şi de @ + 7n linie de 5.taiedire-t.=" 'entr* a-$i6i/ia datelor de la sen6ori3se va 0olosi *r+.tor*l s-enari*1 *n sen6or denivel şi *n sen6or de te+4erat*r. 0ie-are le!atela -8te *n +od*l <N&AI -are s. -o+*ni-e -**n +od*l <N&U(B3 dese+n8nd ast0el o re/ea<N 7n stea 4entr* sen6ori ;Fi!*ra "2="Re/elele ad&$o- -* +od*le <N 4ot 0i

4ro!ra+ate şi -o+andate at8t 4rin a4li-a/iis-rise 7n li+5a>*l de 4ro!ra+are C -8t şi 4rinInstr*+ente Mirt*ale reali6ate 7n +edi*l de

4ro!ra+are !ra0i-. La5MIE<"

Fig. (.# Ac"iziţia de date de la # senzori prin /!A+ şi /!&2

:%%"% Î8>u+9)9'i/&2 5u/2)&i 5& ;i2'9 2 /&'&l&l,/ WNDin 4*n-t de vedere al 0ia5ilit./ii ;d*rata de via/.3 -oli6i*ni3 4ert*r5a/ii= siste+ele

:ireless ridi-. 4ro5le+e +a>ore" ?n a-est sens3 este anali6at. 0ia5ilitatea *nei re/ele :irelessad&$o- 5a6at. 4e +od*lele de a-$i6i/ie <N" La 5a6a a-estei anali6e st. d*rata de via/. are/elei şi e0i-ien/a ener!eti-.3 -are 4oate de4inde de +ai +*l/i 0a-tori3 -*+ ar 0i1 ("#$l de2%(e!"" 0olosite ;4ri+are sa* re7n-.r-a5ile=3 &ns$'$l de (ens"$ne *" &$!en( 3 n$')!$l dee*%n("%ne ;a-*rate/ea +.s*r.rilor=3 !%(% de e*%n("n%!e3 !%(% de %&+"z"ţ"e" Coli6i*nile s*ntevitate3 0olosind o to4olo!ie stea3 -on0i!*rat. ast0el 7n-8t doar *n nod s. trans+it. date tot

@H



ti+4*l" 'entr* a red*-e e0e-tele 4ert*r5a/iilor3 la -are se 4ot ad.*!a re0le9ii şi e0e-te deaten*are3 s4e-i0i-e +ediilor ind*striale3 se 0oloses- +od*lele -* anten. e9tern. -are 4rev.d o

4*tere de e+isie de H +<" D*rata de via/. este interval*l dintre +o+ent*l 7n-e4eriia-$i6i/iei de la nod şi +o+ent*l 7n -are a-esta -edea6. sa* tensi*nea de ali+entare s-ade s*5

4ra!*l de @"M" De re!*l.3 4entr* ali+entarea nod*rilor de +.s*rare se 0oloses- n*+ai 5aterii

4ri+are deoare-e a* 4er0or+an/. de des-.r-are şi de sto-are +ai 5*n. de-8t 5ateriilere7n-.r-a5ile" Tot*şi3 datorit. 7+5*n.t./irilor re-ente ale -a4a-it./ii de sto-are ale 5ateriilorre7n-.r-a5ile3 şi a-estea 4ot re4re6enta o sol*/ie 4entr* ali+entare" Ta5el*l "2 4re6int. o-o+4ara/ie 7ntre -ele do*. ti4*ri de 5aterii3 l*8nd 7n -onsiderare -ele +ai r.s48ndite +odele"

C2/23)&/i0)i3i Ti1 C2123i)2)&5& 0),32/&

T&+0iu+&+,8i+2l9

T&+0iu+&5&

,1&/2/&

D&+0i)2)&5& &+&/-i&1/23)i3

E+&/-i&01&3i7i39)&,/&)i3

E+&/-i&01&3i7i391/23)i3

Bat" 4ri+are LRH AAAl-alin

2 +A$ @" M @"H&@"HM

@2&@<$ L

2K&<$!

&@K+<$!

Bat" re7n-" %RH AA Ni&#%

2@&2K+A$

@"2 M @"&@" M <$ L &<$!

&+<$!

Tab. (.1 $aracterisici ale bateriilor primare şi re%ncărcabile

Un as4e-t i+4ortant 7l re4re6int. 4er0or+an/a la des-.r-are3 adi-. -ara-teristi-a dedes-.r-are a tensi*nii şi -a4a-itatea de des-.r-are" Deoare-e ti+4ii şi 4re-i6ia de a-$i6i/ievaria6. de la o a4li-a/ie la alta3 se vor -onsidera di0erite sar-ini de re6isten/. ;Fi!*ra "="

Fig. (.( 3a4 $aracteristici de descărcare a tensiunii pentru pentru dierite rate de eşantionare şi timpi deac"iziţie şi 3b4 $apacitatea de descărcare şi energia consumată pentru dieriţi timpi de ac"iziţie

Fig. (.- 3a4 $onsumul de putere total şi 3b4 Durata de viaţă pentru dieriţi timpi de ac"iziţie

@K



At8t -a4a-itatea de des-.r-are -8t şi ener!ia -ons*+at. de4inde de sar-ina dere6isten/.3 aşa -*+ este il*strat 7n Fi!*ra " 5" ?n a-elaşi ti+43 ti+4*l de a-$i6i/ie şi 4erioadade eşantionare ;n*+.r*l de eşantioane \ ti+4*l de eşantionare= in0l*en/ea6. sar-ina dere6isten/. 7n +od dire-t" Fi!*ra " a 4re6int. -ons*+*l de 4*tere 7n 0*n-/ie de ti+4*l de

a-$i6i/ie" 5n timp ce consumul total de putere

creşte cu c6t timpul de ac"iziţie este mai mare7energia consumată se reduce 3timpul deac"iziţie este invers proporţional cu capacitateade descărcare4. 5n acelaşi timp7 durata de viaţăa reţelei creşte proporţional cu timpul deac"iziţie şi invers cu perioada de eşantionare;Fi!*ra " 5=" E0i-ien/a ener!eti-. do58ndit.ast0el se 5a6ea6. 4e 4erioade de so+n l*n!i" anali6. a 4onderilor 4erioadelor de a-tivitate şide so+n relev. i+4a-t*l a-estora as*4ra d*rateide via/. ;Fi!*ra " şi Ta5el*l "2="

Fig. (.8 'onderi ale perioadelor de activitate A+7 A/ şi &2

?n 0*n-/ie de alternan/a 4erioadelor 4re&sta5ilite3 s*nt deter+inate e94eri+ental -eletrei 4erioade 4rin-i4ale de a-tivitate ale nod*l*i de a-$i6i/ie3 şi an*+e1 4erioada de a-tivitateintens. AI ;e-$ivalent. -* starea de e+isie3 se 4ro-esea6. şi se trans+it date 7n a-elaşiinterval de ti+43 4ot 0i şi intervale de tran6i/ie=3 4erioada de a-tivitate nor+al. AN ;sea-$i6i/ionea6. şi se 4ro-esea6. date= şi 4erioada de stand5, SB ;st.ri de aşte4tare şi de so+n="

PONDERIAI AN (B

Ti81ul 5& 23*i4i'i&0&3u+5&@

Ti1ul >2)&/iil,/

C2123i)2)&25& 5&039/32/&

8A*

E+&/-i23,+0u82)9

8W*

Pu)&/&2 3,+0u82)9 Pu)&/&2 5i01,+i>il9

Du/2)2 5&;i2'9,/&

@ "23 Ni&#% re7n-" 2H H"K "K @" "2 "3 Ni&#% re7n-" 2@ " " 2" " 23 Ni&#% re7n-" 2" "2 K "2 " 3 Ni&#% re7n-" 2@ 2"@ "@ "2 " 3 Al-alin 22 2H K" H"@ "H " @3 Ni&#% re7n-" @2" @2"H " K"@ "H " @3 Al-alin @ @ "2 @"@ " "H @3 Ni&#% re7n-" K" @@"H @" 2H"@ " "H @3 Al-alin @2" @ @] "22 "K 3 Ni&#% re7n-" H " "@ H] "22 "K 3 Al-alin 2" K" 2"H

Tab. (.# Modelarea duratei de viaţă şi eicienţei energetice pentru dierite ponderi ale perioadelor de activitate7 pentru o perioadă de eşantionare de # secunde

?n 0*n-/ie de -ons*+*l ener!eti- ) cons3 d*rata de via/. a re/elei 4oate 0i e9tins. ast0el1

HH3@@2C@

−⋅= consv ) D ;"=

KH3@GBA@ −⋅= consv ) D

;"=

Dv re4re6int. d*rata de via/. a re/elei 7n ore3 4entr* 5aterii Ni&#% ;rela/ia "=3 şi 4entr* 5aterii Al-aline ;rel" "=" 'onderile -elor trei 4erioade de4ind de ase+enea de ti+4*lde a-$i6i/ie3 -are varia6. dire-t 4ro4or/ional -* -ons*+*l ener!eti-3 ast0el -.1

KGB323CCCCHC cons A+ ) 'o ⋅= ;"H=

cons )

A+ 'o ⋅⋅= &C3CDAe3CC@C ;"K=

@



KKA3C=ln;3AC −⋅= cons A/ ) 'o

;"=

CH3@=ln;3H2EC −⋅= cons A/ ) 'o

;"=

@A32=ln;3HAC& −⋅= cons&2 ) 'o

;"@=

CD@32=ln;3HGC& +⋅= cons&2 ) 'o ;"@@=

'o A+ este 4onderea 4erioadei de a-tivitate intens.3 'o A/ 4onderea 4erioadei dea-tivitate nor+al. iar 'o&2 4onderea 4erioadei de stand5, 4entr* 5aterii Ni&#% ;rela/iile "H3" şi "@= şi 4entr* 5aterii Al-aline ;rel" "K3 " şi "@@=3 4entr* o 4erioad. de eşantionare de2s" Aşadar3 este evident. in0l*en/a 4onderilor 4erioadelor de a-tivitate as*4ra d*ratei de via/."

:%%% M,+i),/i42/&2 )&+0iu+ii 5& 3,+)23) l2 2(3*i&/& + 4,+& i+5u0)/i2l& 3u 4-,8,)&l&3)/,82-+&)i3 5&+0

?n $alele ind*striale3 -* 4re-.dere la 4rel*-r.rile 4rin aş-$iere -* +ai +*lte +aşini&*nelte3 v.6*te din 4*n-t de vedere ele-tro+a!neti- -a !eneratoare de 6!o+ot de intensitate şi

densitate +are3 4rel*-rarea se+nalelor 4rin trans+isii :ireless -rea6. 4ro5le+e as*4rase+nal*l*i *til trans+is şi re-e4/ionat" ?n ti+4*l 4rel*-r.rii di0eritelor +ateriale3 0eno+eneleele-troni-e de 5a6. -are a4ar -onsta* 7n o5/inerea 1,)&+'i2lului ele-tri- 5& 3,+)23) dintres-*l. şi +aterial*l de 4rel*-rat ;a-est 4oten/ial de4inde n*+ai de str*-t*ra ele-tri-. a -elordo*. +ateriale= şi 7n 0eno+en*l ter+o&ele-tri-3 -are -onst. 7n a4ari/ia *nei tensi*ni deter+o-*4l*3 -are de4inde de te+4erat*ra re!i+*l*i de aş-$iere" 'entr* se+nalele ele-tri-e

o5/in*te 4rin res4e-tivele 0eno+ene3 av8nd intensitatede s*te de 4A şi nivel de tensi*ne de 6e-i de ^M3 sei+4*ne e9tra!erea -ore-t. a a-estor se+nale şi

4rel*-rarea ele-troni-. 48n. la nivel*l 6e-ilor de +M3 4entr* -o+4ati5ilitate -* nivel*l de a-$i6i/ie" Este

4re6entat3 7n a-est sens3 siste+*l analo!i- de e9tra!ereşi 4rel*-rare a se+nal*l*i vital de -ontrol al

4rel*-r.rii ;aş-$iere=3 7n Fi!*ra "H1 @" (-*laaş-$ietoare ;5*r!$i*=O 2" Cole-tor*l de se+nal ti4

4erie 0i9at 4e 4or/i*nea neaş-$ietoare a s-*leiO "'rea+4li0i-ator*l de se+nal +i-O " #andrina deantrenare a s-*leiO " Cole-tor*l3 detali* te$ni-O H"#aterial*l de st*di*O K" Dis4o6itiv*l de 0i9are"'ro-ede*l te$nolo!i- de 4rel*-rare 4rin aş-$iere este>u/-*i&/&2"

Fig. (.9 +nstalaţie pentru măsurarea tensiunii de contact la bug"iere

Deoare-e valoarea tensi*nii de -onta-t este de re!*l. 0oarte +i-.3 4entr* a +.s*ra şi 4rel*-ra 7n +od -ores4*n6.tor se+nal*l de ordin*l ^M3 este ne-esar *n a+4li0i-ator de -*rent-ontin**3 -* sensi5ilitate 5*n. la intrare şi de -8şti! +are" ?n Fi!*ra "K este 4re6entata+4li0i-ator*l *tili6at 4entr* a+4li0i-area tensi*nii de -onta-t -* *r+.toarele -ara-teristi-i1

& nivel de intrare se+nal *til de la 2 _M& 0a-tor de a+4li0i-are H dB& nivele de a+4li0i-are 7n do*. eta>e @ si @& 0a-tor de re>e-/ie 6!o+ot dB• ali+entarea 4rea+4li0i-ator*l*i s&a 0.-*t de la o s*rs. 0.r. 6!o+ote ;a-*+*lator de

M=

@



Fig. (.: &c"ema de principiu a ampliicatorului c.c. pentru tensiunea de contact

E94eri+ent*l 4entr* +.s*rarea 4oten/ial*l*i ele-tri- de 4rel*-rare s&a reali6at1 a"= 4rin

+.s*rarea lo-al. a 4ara+etrilor ;trans+iterea se+nal*l*i 4rin -a5l* e-ranat -* l*n!i+e +ai+i-. de 2 += la instr*+ent*l de +.s*r.O 5"= 4rin trans+iterea :ireless 7n 4aralel -* +.s*rarealo-al." Trans+isia :ireless este -o+4*s. dintr&o re/ea de a-$i6i/ie -* 5.taie 7n linie dire-t. de@ de +etri 7n in-inte3 -on0i!*rat. -* <N E94lorer av8nd la 5a6. 4rel*-rarea 4rin so0t&*lLa5MIE< ;Fi!*ra "=" A4li-a/ia 7n La5MIE< 4er+ite o -itire dest*l de 4re-is.3 de 48n. la H6e-i+ale a datelor a-$i6i/ionate 4rin +od*lele <N"

Fig. (.; &c"ema de principiu a sistemului de monitorizare a tensiunii de contact cu module wireless / şi

<ab*+)

?ntre datele o5/in*te 4rin +.s*rare dire-t. şi 4rin trans+isie :ireless 7n -on0i!*ra/ia 4re6entat. a* a4.r*t erori de -anal datorit. 6!o+ot*l*i ele-tro+a!neti- !enerat de +aşinile de 4rel*-rare 7n a-/i*ne şi alte 6!o+ote e9terne" 'entr* a red*-e erorile de neliniaritate3 estea4li-at. o +ediere a valorilor de tensi*ne a eşantioanelor ve-ine"

Re6*ltatele o5/in*te 4rin +.s*r.tori re4etate 7n a-eleaşi -ondi/ii te$nolo!i-e s*ntre4re6entate de rela/iile "@2 "@K" 'entr* +.s*r.torile lo-ale şi -ele re-e4/ionate 4rin

-anal*l :ireless3 din datele e94eri+entale3 re6*lt. e-*a/iile1

2



KG3@CCH23CCC2@3CCCCCK3C 2E +⋅−⋅+⋅−= = = = > <

;"@2=

HB3@C2C@3CCCCA3CCCCCCG3C 2E +⋅+⋅−⋅= = = = > R

;"@=

2B23CC2CE3CCCCA3CCCCCCE3C 2E +⋅+⋅−⋅= = = = > < ;"@=

2B@3CC@KA3CCCC23CCCCCCA3C2E

+⋅+⋅−⋅−= = = = > R

;"@=

'ere-$ea de e-*a/ii > <şi > R re4rod*- -ele do*. 4ro-ese de aş-$iere1 > < re4re6int.tensi*nea de -onta-t o5/in*t. 4rin +.s*r.tori lo-ale3 > R tensi*nea de -onta-t re-e4/ionat. 4rin+.s*r.tori :ireless3 iar = re4re6int. ad8n-i+ea de aş-$iere" E-*a/iile "@2 şi "@ des-ri*aş-$ierea -* 5*r!$i* R4 4entr* +aterial*l LC3 iar e-*a/iile "@ şi "@ des-ri* aş-$ierea-* R4 4entr* L" Di0eren/a dintre > <şi > R des-rie evol*/ia 4ro-es*l*i de eroare de -anal;`=" A* re6*ltat *r+.toarele e-*a/ii3 4entr* 4ri+*l 4ro-es ;LC -* R43 `@= şi al doilea

4ro-es ;L -* R43 `2=1

GEG3C22E3CCC2E3C 2

@ +⋅−⋅= = =ε ;"@H=

CAA3CCEC3CCCE3C 2

2 +⋅+⋅= = =ε ;"@K=

Erorile ini/iale şi -ele o5/in*te 4rin +ediere şi a4ro9i+are s*nt -o+4arate 7n Ta5el*l""

Metoda deac"iziţie

Tipul de oţel Abatereaacceptatăma=. 3mm4

)roareainiţială 3?4

)roareainiţială ma=.

3?4

)roarea prinmed. şi

apro=. 3?4

)roarea prinmed. şi

apro=. ma=.3?4

Dire-t. LC 2 2"2 "K "2 "HKL @ "2 H"2 @"@ "

<ireless LC 2 @"@ "K " @"K

L @ " K" @"K "HTab. (.( $omparaţie %ntre erorile de neliniaritate iniţiale şi cele obţinute prin mediere şi apro=imare

Din evol*/ia 4ro-es*l*i de eroare3 se des4rind *r+.toarele -on-l*6ii1

@" 'entr* ad8n-i+i de 4rel*-rare +i-i3 48n. la @ ++3 datele re-e4/ionate 4rin -anal*l:ireless s*nt a4ro9i+ativ identi-e -* +.s*r.torile lo-ale3 -anal*l :ireless0*n-/ionea6. -ore-t ;adi-.3 eroare a4ro9i+ativ -onstant.3 s*5 @S= indi0erent de+aterial*l de 4rel*-rare şi de s-*la aş-$ietoare"

2" 'entr* ad8n-i+i de 4rel*-rare +ai +ari de @ ++3 datele trans+ise 4e -anal*l:ireless 7n-e4 *n 0eno+en de alterare3 eroarea de4.şeşte 2 S" De4enden/a a-*rate/ii-anal*l*i :ireless este in0l*en/at. de di+ensi*nile s-*lei aş-$ietoare3 6!o+oteledo+inante -are 4ert*r5. -anal*l de trans+isie 0iind -ele !enerate de s-*la aş-$ietoare7n +aterial"

" C* -8t ad8n-i+ea este +ai +are3 -* at8t 6!o+ot*l ele-tro+a!neti- -reşte e94onen/ial-* ad8n-i+ea de 4.tr*ndere3 -eea -e deter+in. li+itarea *tili6.rii -anal*l*i :ireless3eroarea ne4*t8nd 0i liniari6at." Ad8n-i+ea 7n 4rel*-rare şi a-*rate/ea -anal*l*i:ireless este i+4*s. de -lasa de 4re-i6ie de 4rel*-rare"

:%%:% I+)&/72'2 /&'&l&l,/ 5& )i1 WN 3u 0)/u3)u/i 5& 23*i4i'i& 32>l2)&

Din 4*n-t de vedere al 0ia5ilit./ii3 o re/ea de a-$i6i/ie :ireless n* 4oate 0i ade-vat. 4entr* a4li-a/ii -are -er a-*rate/e ridi-at. şi ti+4 de r.s4*ns ra4id"

2@



Fig. (.@ +nteraţa dintre reţeaua ad!"oc / şi sistemele cablate '+ şi B'+2

?n Fi!*ra " este 4re6entat. o inter0a/. -are -o+5in. 7n +od o4ti+ -on0i!*rareainstr*+entelor 4ro!ra+a5ile 4rin G'IB3 a-$i6i/iavi6*ali6area se+nalelor -* siste+*l +od*lar'I şi -o+anda de la distan/. 4rin -o+*ni-a/ii :ireless -* +od*le <N3 toate a-estea 0iind-ontrolate 7n a-elaşi ti+4 4rin inter+edi*l instr*+entelor virt*ale -reate 7nLa5MIE<Cara-teristi-ile de 4er0or+an/. ale *n*i ast0el de siste+ ;5a6at 4e inter0a/a dintrere/ea*a <N şi str*-t*rile -a5late= s*nt eval*ate 7n Ta5el*l ""

Con0i!*ra/ia 'artea dea-$i6i/ie

'artea de-ontrol

Distan/a detrans+isieb ;+=

D*rata devia/. ;6ile=

Cost*ri Canale de a-$i6i/ie

G'IB şi 'I G'IB 'I 2 & 2 Neli+itat. #ari 2 sa* 4e dis4o6itiv3li+itate %<

'I 'I 'I 2 Neli+itat. #edii3

#ari

H

G'IB şi <N 5*rstbb

G'IB <N 2 & @ 2 & #ari 2 sa* 4e dis4o6itiv3li+itate %<

'I şi <N 5*rstbb

'I <N 2 & @ 2 & #edii3#ari

H

<N 5*rstbb <N <N @ @K & 2 #edii 2 sa* 4e dis4o6itiv3li+itate %<

'I şi <Nnor+albb

'I <N 2 & @ K & @2 #edii3#ari

H

'I şi <Nintensbb

'I <N 2 & @ @ & #edii3#ari

H

Tab. (.- $aracteristici de perormanţă ale coniguraţiilor dintre /7 '+ şi B'+2 C %n incinteE burst 3timpde ac"iziţie 1, min47 normal 38 min timp de ac"iziţie # min47 intens 31 min timp de ac"iziţie 1, s47

perioada de eşantionare de # s7 #, eşantioaneG

22



?n -on-l*6ie3 +odelarea e0i-ient. din 4*n-t de vedere a d*ratei de via/. 4entr* re/ea*a<N este in0l*en/at. 7n -ea +ai +are +.s*r. de ra4ort*l dintre -ons*+*l de 4*tere 4entr*trans+isie şi -el 4entr* 4ro-esare ;Ta5el*l "=" Ci-l*l de l*-r* re4re6int. ra4ort*l dintre

4erioada de eşantionare şi ti+4*l de a-$i6i/ie3 şi de4inde de re!*l. de a4li-a/ie"

Ti4*l 5ateriilor C*rent*l ne-esar 4ro-es.rii Ra4ort 7ntre trans+isieşi 4ro-esare D*rata de via/. ;6ile= 7n 0*n-/ie de -i-l*l de l*-r* CLVCL X @S3 2s CL X 2S3 @s CL X H"HKS3 sAl-aline @ +A 2"@1@ " "@ 2

H +A "21@ @ "2 "H2 +A "1@ @H" @2"

@H +A @K1@ K" " 2" +A 1@ "2 H" " +A H1@ @ "K H"@2 +A @21@ @ @2

Tab. (.8 Durata de viaţă a reţelei / <R pentru dierite valori ale ciclului de lucru şi ale raportului dintrecurentul necsar transmisiei şi cel necesar procesării

:%:% Si0)&8& 5& 23*i4i'i& >242)& 1& /&'&l& 5& )i1 Wi<Fi

Re/elele de a-$i6i/ie de ti4 )i!Bee3 deşi a* e0i-ien/. ener!eti-. 0oarte 5*n. şi -ons*+de 4*tere red*s3 a* d*rata de via/. li+itat. şi n* s*nt delo- 0ia5ile 4entr* a4li-a/ii -arene-esit. a-*rate/e 5*n. şi ti+4i de a-$i6i/ie +i-i" 'e distan/e 0oarte +i-i3 re/elele -a5latere4re6int. -ea +ai 5*n. sol*/ie" Tot*şi3 7n +edii 4ol*ate sa* 7n!*ste3 at8t -ost*rile -8t şi-o+4le9itatea *nei in0rastr*-t*ri -a5late 4ot 0i 4rea +ari" Control*l de la distan/. -*te$nolo!ii :ireless este +*lt +ai ade-vat" ?n -a6*l 7n -are -ons*+*l ener!eti- n* re4re6int. o

4ro5le+.3 te$nolo!ia <i&Fi 4oate 0i 0olosit. -* s*--es"

:%:%"% M,+i),/i42/&2 3,+3&+)/2'i&i 1ul>&/il,/ 5i+ 2&/'osi5ilitatea de a +onitori6a şi eval*a aer*l 4ol*at din +edii ind*striale se dovedeşte

*til. 4entr* i+4le+entarea +.s*rilor ne-esare 4rote>.rii +edi*l*i şi 4entr* 7+5*n.t./irea-ondi/iilor de l*-r*" ?n a-est sens3 se vor e0e-t*a +.s*r.ri -*+ ar 0i1 T(' ;4*l5eri 7n s*s4ensietotale=3 -i-lon3 '# 2" şi '# @ ;4*l5eri 7n s*s4ensie -* dia+etr* s4e-i0i-= 0olosind *ndis4o6itiv de +onitori6are s4e-iali6at ;-*+ ar 0i3 Casella D*st #onitor=" A-esta 4oate esti+a

-on-entra/ia 4*l5erilor 4re6ente din aer" Datele a-$i6i/ionates*nt tri+ise de la dis4o6itiv*l de +onitori6are la 'C 4rin 4ort*lserial" Dis4o6itiv*l de +onitori6are vine -* 4ro4ri*l so0t dea-$i6i/ie ;<inD*st 'ro=3 -are 4reia datele 7n ti+4 real"'ro!ra+*l de6voltat 7n La5MIE< 4er+ite o re4re6entare!ra0i-. a 5ai/ilor tri+işi 4e 4ort*l serial la dis4o6itiv*l dere-e4/ie3 0ie dire-t la 'C3 -one-tat la re/ea3 0ie 4rin inter+edi*l

+edi*l*i :ireless la *n dis4o6itiv <i&'ort" Con0i!*rareaa-$i6i/iei 4entr* -o+*ni-./ii :ireless este 4re6entat. 7n Fi!*ra"@"

Fig. (.1, $onigurarea ac"iziţiei

Folosind o inter0a/. a dis4o6itiv*l*i de +onitori6are -* +edi*l radio ;Fi!*ra "@@=3s*nt eval*ate -on-entra/iile de 4*l5eri res4ira5ile ;Ci-lon= şi de 4ra0 ;T('3 '# 2" şi @= 0ie7n in-inta *nei -.r.+id.rii3 0ie 7ntr&o $al. -* e-$i4a+ente de s*dare" Dis4o6itiv*l <i&'ort;Fi!" "@= este -one-tat la o re/ea de *nde datele sale s*nt a--esate 7n ti+4 real3 0olosindvaria5ilele distri5*ite 4e -are +edi*l La5MIE< le 4revede" D*4. -*+ 4oate 0i o5servat 7nFi!*ra "@@3 datele s*nt trans+ise 7n -adr*l re/elei :ireless ad&$o-3 0ie -.tre *n dis4o6itiv

+o5il ;*n -lient 'DA -are r*lea6. 4ro!ra+*l La5MIE<= 0ie -.tre o lo-a/ie 0i9. ;*n server="

2



Fig. (.11 +nteraţa wireless pentru monitorizarea zonelor industriale poluate 3mediu de sudare4 ?n 0*n-/ie de re6*latele o5/in*te 4entr* -on-entra/ia de 4*l5eri de 4ra0 ;de e9e+4l*3

'# 2"=3 siste+*l de ventila/ie 4oate 0i 4ornit sa* o4rit ;da-. 4ra!*l i+4*s 4entr* '# 2" estede4.şit=3 iar 4entr* -on-entra/ii 0oarte ridi-ate3 -$iar 7ntre!*l 4ro-es de s*dare 4oate 0i o4rit3

tri+i/8nd -o+en6i 4rin inter+edi*l re/elei )i!Bee 0or+ate din relee :ireless de ti4 <N&RLJ-one-tate la siste+*l de ventila/ie şi la e-$i4a+entele de s*dare"?n *r+a +.s*r.torilor e0e-t*ate3 este o5/in*t. distri5*/ia -on-entra/iei 4*l5erilor din aer

4entr* '# 2" şi '# @3 7n Fi!*ra "@2" A-east. distri5*/ie 4oate a>*ta la identi0i-area -elor+ai 4ol*ate 6one3 şi se dovedeşte a 0i *til. +ai ales 7n in-inta *nei -.r.+id.rii3 *nde n* e9ist.ventila/ie" ast0el de distri5*/ie3 reali6at. -* 6e-i de nod*ri3 4oate red*-e 4erioada ne-esar.a-$i6i/iei de la -8teva 6ile la doar -8teva ore"

Fig. (.1# Distribuţia spaţială a concentraţiei a.4 'M #.8 şi b.4 'M 1, din incinta cărămidăriei7 măsurată%n #8 de puncte7 pe o suraaţă de 1,=1,m#

Ta5el*l " sinteti6ea6. valorile -on-entra/iilor o5/in*te 7n +ediile de s*dare şi de0a5ri-are a -.r.+i6ilor3 -* şi 0.r. ventila/ie" ?n 6onele -are 4re6int. -on-entra/ii 4eri-*loase de

2



'# 2" şi '# @3 se 0oloses- instala/ii de ventila/ie -are 4ot red*-e nivel*l -on-entra/iei de 4ra0 " 'entr* 4erioade de a-$i6i/ie +ai +i-i de o l*n.3 -on0i!*rarea *nei re/ele ad&$o- 4entr*-ontrol 4oate 0i *til.3 +ai ales da-. in0rastr*-t*ra -a5lat. n* 4oate 0i i+4le+entat. ;Fi!" "@@="

#edi*l de l*-r* Anali6. Mentila/ie Con-entra/ie +edie Con-entra/ie +a9i+. Li+it. i+4*s. de '"E"C.r.+id.rie T(' F.r. @"2 +!+ H"2 +!+ &

Ci-lon F.r. "@ +!+ " +!+ &'# 2" F.r. @H ̂ !+ 2 ^!+ 2 ^!+

'# @ F.r. ̂ !+ 2 ^!+ ^!+

%al. de s*dare T(' F.r. @2" +!+ "2K +!+ &Ci-lon F.r. "@H +!+ "@ +!+ &'# 2" F.r. @K ^!+ ^!+ 2 ^!+

'# @ F.r. K" ^!+ 2 ^!+ ^!+

'# 2" C* 2" ^!+ " ^!+ 2 ^!+

'# @ C* " ^!+ ^!+ ^!+

Tab. (.9 $oncentraţii de pulberi respirabile şi de pra %n "ala de sudare şi cărămidărie

:%=% C,+3lu4ii

?n a-est -a4itol a* 0ost ela5orate şi anali6ate di0erite sol*/ii 4rivind 7+5*n.t./iread*ratei de via/.3 4re-i6iei de a-$i6i/ie şi red*-erea -o+4le9it./ii *nor siste+e 5a6ate 4e re/elead&$o-" ?n a-est sens3 a 0ost eval*at. 0ia5ilitatea *nei re/ele ad&$o- 5a6at. 4e +od*le dea-$i6i/ie <N" E0i-ienti6area -ons*+*l*i este reali6at. 4rin ada4tarea +od*rilor de o4erare ale-o+4onentelor de re/ea la -i-l*rile de 4*tere" ?n 0*n-/ie de alternan/a 4erioadelor 4re&sta5ilite

4entr* +od*lele <N3 s&a* deter+inat trei 4erioade 4rin-i4ale de a-tivitate ale nod*l*i dea-$i6i/ie AI3 AN şi (B" (&a de+onstrat -. 4entr* 4erioade de so+n +ai 7ndel*n!ate 3 adi-. (Bare o 4ondere 0oarte +are3 -*rent*l e9tras este +ai +i-3 -ond*-8nd ast0el la e0i-ien/.ener!eti-. şi la o d*rat. de via/. +ai +are 3 4entr* *n -i-l* de l*-r* s*5 @S3 de +a9i+ o l*n."

?n +edii -* 4ert*r5a/ii +ari3 este 4rev.6*t *n st*di* a+4l* 4rivind o5/inerea3 4rel*-rarea şi trans+isia *n*i se+nal 4rod*s de o s-*l. de aş-$iere 7n ti+4*l 4rel*-r.rii

di0eritelor +ateriale" Datorit. nivel*l*i s-.6*t al a-estor se+nale3 este 4roie-tat *na+4li0i-ator de -8şti! +are ;A X @= -* sensi5ilitate 5*n. şi ela5orat *n siste+ analo!i- dee9tra!ere şi 4rel*-rare a se+nal*l*i vital3 -are s. 7n-or4ore6e a-est a+4li0i-ator" #.s*rareatensi*nii de -onta-t ;de ordin*l ^M=3 este reali6at. 4rin do*. +etode3 d*4. -e se+nal*l a 0osta+4li0i-at1 dire-t 4e a4arat*l de +.s*r.3 ori la 'C 0olosind o re/ea ad&$o- :ireless de6voltat.-* +od*le <N" Erorile de neliniaritate datorate +edi*l*i de trans+isie :ireless de4.şes- 2S

4entr* ad8n-i+i de 4rel*-rare +ai +ari de @ ++3 dar 4entr* ad8n-i+i +ai +i-i3 eroarea n*de4.şeşte @S3 şi ast0el -anal*l :ireless 0*n-/ionea6. -ore-t"

Datorit. d*ratei de via/. red*se a re/elelor :ireless ad&$o-3 este 4ro4*s. o sol*/ie -ares. inte!re6e siste+e -a5late destinate -o+*ni-a/iilor ind*striale3 -*+ ar 0i 'I şi G'IB"Ra4ort*l dintre -*rent*l ne-esar 4ro-es.rii şi -el 4entr* trans+isii3 7n -a6*l 7n -are 4re6int.

valori de 4este @1@3 4oate e9tinde d*rata de via/. 48n. la @ 2 de 6ile3 4entr* *n -i-l*de l*-r* de +a9i+ @S ;s4e-i0i- re/elelor <(N="

?n -a6*l 7n -are -ons*+*l ener!eti- n* re4re6int. o 4ro5le+.3 te$nolo!ia <i&Fi 4oate0i i+4le+entat. 7n siste+e de a-$i6i/ie :ireless" ?n +edii 4ol*ate şi 0.r. in0rastr*-t*r. -a5lat.3-*+ s*nt -.r.+id.riile şi +ediile de s*dare3 a-$i6i/ia este reali6at. de la distan/. 4rintr&ointer0a/. serial. a +onitor*l*i de 4*l5eri de 4ra0 -* trans+i/.tor*l <i&Fi3 -one-tat la re/ea*aad&$o-" 'entr* -ontrol3 este 0olosit *n rele* :ireless de ti4 <N3 -are ia de-i6ia de -o+*tare 7n0*n-/ie de datele 4rel*-rate ;o5/inerea distri5*/iei s4a/iale a valorilor de -on-entra/ie=" Ast0el3

4entr* red*-erea -on-entra/iilor 4eri-*loase de '# 2" sa* '# @3 odat. -e 4ra!*l desi!*ran/. a 0ost de4.şit3 siste+*l de ventila/ie va 0i 4ornit" -o+4ara/ie 7ntre re6*ltateleo5/in*te -* şi 0.r. venila/ie relev. e0i-a-itatea a-estei +etode de 7+5*n.t./ire a -alit./iiaer*l*i3 odat. -e 6onele a0e-tate de 4*l5eri a* 0ost identi0i-ate"

2



=% Î8>u+9)9'i/&2 1&/7,/82+'&l,/ 5i01,4i)i;&l,/ 5& &8i0i&</&3&1'i& 1&+)/u3,8u+i32'ii .i/&l&00

Antenele >oa-. *n rol esen/ial 7n -eea -e 4riveşte 4er0or+an/a siste+elor 5a6ate 4e-o+*ni-a/ii :ireless" Ne-esitatea re/elelor :ireless -e inte!rea6. dis4o6itive 0oarte +i-i de a

o4era -* antene +iniat*ri6ate este si+ilar. -* -ea a re/elelor :ireless +o5ile3 4rin 0a4t*l -.a+8ndo*. 7n-ear-. sa inte!re6e dis4o6itiv*l de e+isie&re-e4/ie 4e *n s4a/i* -8t +ai restr8ns3 4.str8nd 4er0or+a/ele la a-elaşi nivel -* antenele +ai +ari" ?n a-est sens3 este anali6at.3+odelat. şi 4roie-tat. o anten. +i-rostri4 ale -.rei -ara-teristi-i s. r.s4*nd. -8t +ai 5ine-erin/elor re/elelor (+art D*st" ?n a-elaşi ti+43 deoare-e antenele +i-rostri4 4re6int. ol.r!i+e a 5en6ii tot*şi +odest.3 4entr* no*a te$nolo!ie :ireless de 5and. lar!. U<B3antenele 4late de ti4 F re4re6int. o sol*/ie +ai 5*n.3 +ai ales antenele 'IFA"

=%"% E;2lu2/&2 1&/7,/82+'&l,/ 2+)&+&l,/ 5& 5i8&+0iu+i 8i3i'entr* trans+isii :ireless *r+.toarele ti4*ri de antene 4re6int. interes1 antenele

liniare ;di4ol*ri şi +ono4ol*ri=3 antenele&-adr* şi antenele 4lane" Antenele liniare şi de ti4

-adr* s*nt antene de ti4 0ir3 iar -ele 4lane s*nt de ti4 a4ert*r." Antenele -* 4ro0il s-.6*t a* ol*n!i+e a re6onator*l*i -are re4re6int. doar o 0ra-/i*ne dinl*n!i+ea de 5and. ;de e9e+4l*3 c@=" Di+ensi*nile red*se-ond*- de ase+enea la li+it.ri serioase ale l.r!i+ii de 5and.

2 şi ale randa+ent*l*i H 4entr* a-estea3 +ai ales datorit.0a-tor*l*i de -alitate I -are are de re!*l. valori dest*l de+ari" #odelarea antenelor de di+ensi*ni +i-i 4oate 0i-ara-teri6at. de tri*n!$i*l din Fi!*ra "@"

Fig. -.1 Modelarea simpliicată a antenelor

?n Ta5el*l "@ s*nt 4re6entate 4er0or+an/ele antenelor 4entr* -o+*ni-a/ii 7n re/ele dea-$i6i/ie :ireless" ?n -a6*l re/elelor de ti4 (+art D*st3 dis4o6itivele de -o+*ni-a/ie ne-esit. ored*-ere s*5stan/ial. a di+ensi*nilor 0i6i-e"

Ti4*lantenei

Dia!ra+a deradia/ie

;4lan*l E=

Dire-tivitateti4i-. ;dBi=

Fa-tor de-alitate

ti4i-

Re6isten/ade intrare

R A

L.r!i+e de 5and. ti4i-.

B<M(<RX2

5serva/ii ;-ara-teristi-i=

Di4ol -*2LX c2 2"@ ]K K @ 2 S

&l.r!i+e de 5and. 5*n.&dire-tivitate +odest.&i+4edan/. a--e4ta5il.

#ono4ol -*LX c "@ ]K K @ 2 S

&-a şi di4ol*l3 dar l*n!i+e şii+4edan/. de do*. ori +ai

+i-.3 4l*s dire-tivitate d*5l.

Anten.&-adr* -*CX @ c

" ]@ @ @ S&4ro0il relativ s-.6*t&dire-tivitate +odest.&l.r!i+e de 5and. a--e4ta5il.

#i-rostri4 @ [ @

@ S

&4ro0il 0oarte s-.6*t&l.r!i+e de 5and. 7n!*st.&radia/ie de >*+.tatate de 4lan

'IFA2"K @ & 2 @

2 @ S

&4ro0il s-.6*t&l.r!i+e de 5and. a--e4ta5il.

Tab. -.1 $omparaţie %ntre perormanţele antenelor pentru reţele de ac"iziţie wireless

2H



#ono4ol*rile3 di4ol*rile şi antenele de ti4 -adr*3 deşi 4re6int. de re!*l. -ara-teristi-i+*lt +ai 5*ne de-8t de-8t antenele +i-rostri4 sa* 'IFA3 -*+ ar 0i i+4edan/a de intrare şil.r!i+ea de 5and.3 tot*şi +iniat*ri6area a-estora n* este 7ntotdea*na 4osi5il. şi ni-i 5ene0i-."Antenele +i-rostri4 şi 'IFA 4re6int. *n 4ro0il +*lt +ai red*s de-8t a-estea" De re!*l.3+iniat*ri6area i+4li-. li+it.ri -onsidera5ile ale -ara-teristi-ilor de 5and. şi e0i-ien/.3

-on0or+ Fi!*rii "@" Aşadar3 4entr* antene +ai +i-i3 l.r!i+ea de 5and. şi e0i-ien/a s*nt+odeste" Deoare-e -o+*ni-a/iile :ireless ne-esit. o 5and. de 0re-ven/. de -ir-a S;2" 2" #%63 4entr* )i!Bee3 Bl*etoot$ şi <i&Fi=3 e0i-ien/a antenei tre5*ie sa-ri0i-at.7n a-est sens3 4entr* a res4e-ta ast0el -erin/ele -elor do*. dire-/ii de +odelare1 5anda şidi+ensi*nile 0i6i-e" A-east. a5ordare este +ai +*lt vala5il. 4entr* antena +i-rostri43 a -.rei

5and. ti4i-. este 7n >*r de S3 7n ti+4 -e antenele 'IFA a>*n! -$iar la @ S"

=%% P/,i&3)2/&2 2+)&+&l,/ 8i3/,0)/i1 5& 7,/89 3i/3ul2/9 3u 72+)9Avanta>ele a-estor antene s*nt1 di+ensi*nile 0oarte +i-i ;aşadar3 *şor de inte!rat 7n

ori-e s4a/i*=3 !re*tatea red*s.3 -ost*rile de 4rod*-/ie +i-i3 0or+a -o+4a-t.3 -o+4ati5ilitatea"?n a-elaşi ti+4 e9ist. şi o serie de de6avanta>e1 5anda de 0re-ven/. este 0oarte red*s. ;0a-tor*l

de -alitate 0iind +are3 I [3 re6*lt. -. 2 este doar @ S din 0re-ven/a de l*-r*3 4entr*M(<R X 2=3 e0i-ien/a s-.6*t. datorat. liniei de ali+entare +i-rostri4 -are are 4ierderi +ari3

4roie-tarea antenei -* lo5i se-*ndari 0oarte +i-i3 -are 4re6int. di0i-*lt./i serioase deoare-e 5anda de 0re-ven/. este 0oarte 7n!*st. HV"

=%%"% M,5&l2/&2 2+)&+&i 8i3/,0)/i1'rivind Fi!*ra "23 -ei +ai i+4ortan/i 4ara+etri0i6i-i 4entr* 4roie-tarea -ir-*it*l*i antenei s*ntlăţimea W şi grosimea substratului dielectric H"Alt 4ara+etr* la 0el de i+4ortant este

permitivitatea relativă a s*5strat*l*i /" Grosi+ea08şiei +etali-e -ond*-toare s*4erioare ) şi-ond*-tivitatea a* de o5i-ei o i+4ortan/. +ai+i-. şi ast0el 4ot 0i ne!li>ate"

Fig -.# Diverse orme pentru structura conductorului

'entr* +odelarea antenei3 se o4tea6. 4entr* o 0or+. -ir-*lar. şi n* dre4t*n!$i*lar.3Un +otiv -onst. 7n di0eren/ele +i-i de 4er0or+an/. dintre a-estea3 iar alt*l 7n 0a4t*l -. -ele-ir-*lare a* 0ost +ai 4*/in st*diate" Ali+entarea antenei se 0a-e 4rintr&*n -a5l* -oa9ial de4*s

4e s*5strat*l diele-tri-3 şi n* 4rintr&o linie +i-rostri4" (4re deose5ire de linia +i-rostri4 -arene-esit. *n -ir-*it de ada4tare de la i+4edan/a de intrare de re!*l. 7ntre @ şi lai+4edan/a de 3 4*n-t*l -oa9ial 4entr* ali+entare se deter+in. e94eri+ental"

Modelul liniei de transmisie al antenei microstrip este 4ri+*l +odel ela5orat 4entr*antenele +i-rostri4 şi este 0olosit +ai ales 4entr* antenele de 0or+. dre4t*n!$i*lar." Deşi+odel*l 0a-e o a4ro9i+a/ie +ai !eneral. as*4ra 0eno+enelor de radia/ie3 tot*şi a-*rate/ea

5*n. a re6*ltatelor 7l re-o+and. 7ntr&o 4ri+. eta4. de 4roie-tare" anten. +i-rostri4 -*l./i+ea şi l*n!i+ea < este ali+entat. 4rininter+edi*l liniei +i-rostri4 -on0or+ Fi!*rii "" La

>on-/i*nea dintre linie şi anten. a4are o varia/ie 5r*s-. a l./i+ii -eea -e 0a-e -a antena s. radie6e 4elat*ra 4er4endi-*lar. liniei de ali+entare3 res4e-t8nd+odel*l de radia/ie -vasi&TE# ;n* este 4er0e-t

transversal=" Fig. -.( Modelul antenei dreptung"iulare microstrip cu lăţimea şi lungimea <

2K



Modelul de cavitate rezonantă se re0er. *n tronson de !$id de *nd. 7n-$is la *n*l din-a4ete3 -* *n -8+4 ele-tri- 4er4endi-*lar 4e 08şia -ond*-toare3 n*+ai 4e dire-/ia )" Cavitatease -o+4ort. -a linie de trans+isie ter+inat. 7n s-*rt-ir-*it" Cavitatea este -a4a5il. s.7n+a!a6ine6e ener!ie ele-tro+a!neti-. la an*+ite 0re-ven/e -are de4ind de di+ensi*nile0i6i-e ale !$id*l*i de *nd." A4re-ierea 4er0or+an/elor -avit./ii de a 7n+a!a6ina ener!ie este

reali6at. 4rin inter+edi*l 0a-tor*l*i ei de -alitate1

d

e

'

. I

π 2= ;"@=

Unde3 este 0re-ven/a de re6onan/.3 e este ener!ia +edie 7n+a!a6inat. iar ' d este 4*terea disi4at." De re!*l.3 antenele +i-rostri4 a* 0a-tori de -alitate 0oarte +ari3 atin!8nd-$iar şi valoarea de @3 datorit. 4ierderilor din diele-tri-3 radiind ast0el 4rea 4*/in. 4*tere"Banda de 0re-ven/. este 0oarte 7n!*st.3 0iind invers 4ro4or/ional. -* 0a-tor*l de -alitate"Antenele +i-rostri4 +ai s*nt n*+ite şi -avit./i -* 4ierderi”"

=%%% A/*i)&3)u/2 2+)&+&i 8i3/,0)/i1Din 4*n-t*l de vedere al str*-t*rii3 antena +i-rostri4 este -o+4*s. dintr&*n 4lan a-tivreali6at -* ele+ente re6onante 7n 5anda 0re-ven/ei de l*-r*3se4arat de 4lan*l de +as. 4rin strat*l diele-tri-" C* -8t

4er+itivitatea relativ. `r a strat*l*i diele-tri- este +ai +are3-* at8t -oe0i-ient*l de i6ola/ie la 0rontier. al -8+4*l*iele-tro+a!neti- este +ai +are3 şi ast0el -* at8t -ara-teristi-ade dire-tivitate a antenei este +ai sla5." ?n Fi!*ra " este

4re6entat. antena 5i4olar. -* di4oli dis-oidali -* 0ante 4aralele şi si+etri-e -* dia+etr*l dis-*l*i"

Fig. -.- Ar"itectura antenei microstrip discoidale

Deoare-e antena se adresea6. -o+*ni-a/iilor 7n 5anda de 0re-ven/. 4entr* )i!Bee;H #%63 @ #%6 şi 2" G%6=3 4entr* reali6area 4ra-ti-. a antenelor +i-rostri4 se 0oloses-do*. +odele de 4roie-tare3 *n*l 4entr* @ G%63 iar -el.lalt 4entr* 2 G%6"

=%%:% S)/u3)u/2 3J81ului (i 1/,3&0ul 5& /25i2'i& l2 " GH4 (i GH4(*rsa 4rin-i4al. de radia/ie este -8+4*l ele-tri- de 0rontier. din >*r*l ele+entelor

a-tive de 4e 0rontier. şi -8+4*l ele-tri- de 0rontier. al -elor do*. 0ante"A4li-8nd +odel*l de -avitate re6onant. 4entr* -ara-teri6area -o+4ort.rii antenei

+i-rostri43 *r+.toarele o5serva/ii 4ot 0i ded*se1

a"= Dina+i-a -8+4*l*i ele-tri- de 4e 0rontiera -elor do*. 0ante re6*lt. din e-*a/ia*ndei +a!neti-e a -avit./ii re6onante 4lane3 aşa -*+ re6*lt. din Fi!*ra ""

Unde3G

r b λ = şi

@Hr a

λ = 3 Jr este l*n!i+ea de *nd. 7n ele+ent*l a-tiv3r

c

ε λ =r "

E-*a/ia *ndei ele-tro+a!neti-e a -avit./ii re6onante 4lane este*r+.toarea1

C2

22

2

=+∂∂

+∂

∂ z

z z K >

K

=

K µ ε ω ;"2=

Fig. -.8 Modelul cavităţii rezonante plane

2



Consider8nd *r+.toarele -ondi/ii1@HFC 4entr*C λ === = şi = ) z

GFC 4entr*C λ === > şi > ) z

valoarea 4entr* K z 4oate 0i deter+inat. ast0el1

GCşi

@HC 4entr*

G-os

@H-osC

λ λ

λ π

λ π ≤≤≤≤

= > =

>m

=n K K z

;"=

Din rela/ia ;"= re6*lt. 4*lsa/iile de re6onan/. s4e-i0i-e di0eritelor +od*ri de

4ro4a!are a *ndelor3 ast0el -.1

22

2

2

2

2

@HG@H2AH

mnmn +

⋅=+=

λ µ ε

π

λ λ ε µ

π ω

;"=

Deoare-e a9a , este 4aralel. -* dia+etr*l de aliniere al 0antelor3 re6*lt. -. +od*l%@ este do+inant3 de-i n X iar + X@3 aşadar1

r r r r r

r

c

ε λ

π

µ ε ε λ

π

ε µ λ

π ω

⋅=== GGG

CC

;"=

Din rela/ia ;"=3 re6*lt. -.1

r r

r

c

ε λ

⋅= 2 ;"H=

Lr este deter+inat 0olosind 0or+*la1 & D$ D& $ & r & C

FF ε ε ε =⇒= 7n -are D X " ++

4entr* 2 G%6 şi @ ++ 4entr* @ G%6 3 !rosi+ea 4la-a>*l*i3 & X K" -+

2

3 aria s*4ra0e/ei3 $ & X"K 4F 4entr* 2 G%6 şi "2 4F 4entr* @ G%63 -a4a-itatea s4e-i0i-.3 şi Lo X ""@&@2 F+3 4er+itivitatea vid*l*i" ?nlo-*ind -* a-este valori3 se o5/ine E"E2B"E ≅=r ε "

5"= 'entr* re6onator*l dis-oidal3 0re-ven/a de re6onan/. 7n +od*l 0*nda+ental esteo5/in*t. re6olv8nd *r+.toarea e-*a/ie1

CC =

⋅

c

r w ;"K=

Unde3 w este 4*lsa/ia3 r este ra6a dis-*l*i iar este 4olino+*l Bessel de ordin*l 6ero"(ol*/iile 4entr* 4olino+ s*nt1 GC2"2≅ = 7n +od*l 0*nda+ental şi A2"A≅ = 4entr* ar+oni-a

de !rad*l *n*" Ast0el3 ra6a dis-*l*i 4oate 0i -al-*lat.1

G@2"@-.re6*lt.*ndedeGC2"2 r r

c

r w =

λ ≅=

⋅= ;"=

Aşadar3 4entr* @ G%63 ave+1 GC2"2G

@2"@ =c

wλ 3 de *nde BKz r @"@

2

@CB D

=⋅

=π

3 iar 4entr* 2

G%63 din rela/ia1 GC2"2G

@2"@=

c

wλ 3 re6*lt. -. BKz r 2"2

2

@C@H D

=⋅

=π

"

=%%=% M,5&l&l& 5& 2+)&+& 7,l,0i)& + 1/i82 &)219 2 1/,i&3)9/ii

?n Fi!*ra "H s*nt 4re6entate +odelele de antene a -.ror 5and. de 0re-ven/. varia6. 7n >*r*l 0re-ven/elor -entrale de @ G%6 şi res4e-tiv de 2 G%6"

2



Fig. -.9 Dimensionarea antenelor olosite %n proiectare 3unde7 N O diametrul4

'e 5a6a 4er0or+an/elor o5/in*te 4entr* -ele +odele de antene +i-rostri43 se 4oate

o5serva -. n* e9ist. *n +odel -are s. aiv. toate -ele trei -ara-teristi-i1de -8+43 radia/ie şi-8şti! -* +*lt +ai 5*ne de-8t -elelelalte" 'entr* a r.s4*nde -erin/elor de radia/ie şi -8+4o4ti+e3 dar şi -elor de 5and.3 este 4roie-tat şi reali6at 4ra-ti- *n siste+ de antene -are s.-o+5ine avanta>ele +odelelor testate"

=%%$% R&2li42/&2 1/23)i39 (i &;2lu2/&2 0i0)&8ului 5& 2+)&+& 5i03,i52l&(tr*-t*ra -8+4*l*i şi 4ro-es*l de radia/ie la @ G%63 -ara-teri6e6. -o+4orta+ent*l

siste+*l*i 0or+at din antene3 str*-t*ra a-est*ia 0iind 4re6entat. 7n Fi!*ra "K"

Fig. -.: 3a4 &istemul de antene şi 3b4 circuitul imprimat

(-$i+5area 4lanelor de 4olari6are ale antenei este reali6at. 4rin -o+*tarea di4olilor

radian/i din 4olari6are verti-al. 7n 4olari6are ori6ontal. şi invers3 4rin inter+edi*l -ir-*it*l*ireali6at 4e s4atele antenei" 'e 5a6a -ara-teristi-ilor de 4olari6are se 4oate deter+ina l.r!i+eade 5and. a antenei" Fi!*ra " il*strea6. l.r!i+ea de 5and. o5/in*t. 4entr* 4olari6areaori6ontal. iar Fi!*ra " 4entr* 4olari6area verti-al."

L.r!i+ea 5en6ii se -al-*lea6. 4entr* M(<R X 2 ;-eea -e re4re6int. o 4er0or+an/.a--e4ta5il. a antenei=3 şi an*+e3 4entr* valori ale (@@;dB=3 adi-. 4ierderi de re0le9ie3 +ai +i-isa* e!ale -* &@dB" L.r!i+ea de 5and. 2 este deter+inat. 0olosind *r+.toarea 0or+*l.3*nde3 , este 0re-ven/a no+inal. 4entr* -are (@@;dB= atin!e valoarea +ini+. iar 1 şi # s*nt0re-ven/ele 4entr* -are (@@;dB= este e!al -* &@dB ;M(<R X 2=1

S@CC

=;

C

@2

×−

=

2. ;"=



Fig. -.; &113d24 pentru polarizarea orizontală7 la recvenţa de 1 BKz 3*&R P #4

Fig. -.@ &113d24 pentru polarizarea verticală7 la recvenţa de 1 BKz 3*&R P #4

Fig -.1, $aracteristica de c6mp7 polarizare orizontală

Fig -.11 $aracteristica de c6mp7 polarizare verticală

Aşadar3 l.r!i+ea de 5and. a antenei este a4ro9i+ativ S 4entr* 4olari6areaori6ontal.3 şi @"S 4entr* 4olari6area verti-al.3 la 0re-ven/ade @ G%6" C* a>*tor*l sondei de -8+43 se +.soar. din-enti+etr* 7n -enti+etr* 4*terea -8+4*l*i 4e s*4ra0a/aantenei şi 4e 5a6a re6*ltatelor o5/in*te se trasea6.-ara-teristi-a de -8+43 7n Fi!*rile "@ şi "@@" Cara-teristi-ade radia/ie ori6ontal. este il*strat. 7n Fi!*ra "@2"

Fig. -.1# $aracteristica de radiaţie orizontală

@



=%:% P/,i&3)2/&2 2+)&+&l,/ 1l2)& 1&+)/u 3,8u+i32'ii 5& >2+59 l2/-9Antenele 4late de ti4 F3 des *tili6ate 7n -o+*ni-a/ii +o5ile3 4ot re4re6enta o sol*/ie

4entr* -o+*ni-a/ii de 5and. lar!.3 -*+ este U<B" ast0el de anten. este al-.t*it. dintr&*nele+ent 4lan dre4t*n!$i*lar sit*at deas*4ras*4ra0a/ei 4lane de la 5a6.3 dintr&o linie de

ali+entare -one-tat. la ele+ent*l din 4arteas*4erioar.3 4rin inter+edi*l *nei !.*ri 4rins*4ra0a/a de la 5a6.3 şi dintr&o 4l.-*/. des-*rt-ir-*itare ;stri4= -are se -one-tea6. 7ntreele+ent*l s*4erior şi s*4ra0a/a de la 5a6."s-$e+. ti4i-. 4entr* antena 'IFA ;anten. 4lat. -*0or+a de F 7ntors= este il*strat. 7n Fi!*ra "@"

Fig -.1( &c"ema de principiu a unei antenei '+FA

?n !eneral3 +odelarea antenei 'IFA i+4li-. ale!erea l./i+ii W3 l*n!i+ii F3 7n.l/i+iiH ale ele+ent*l*i s*4erior 0a/. de s*4ra0a/a de la 5a6.3 a 4o6i/iei şi l./i+ii 5 a liniei de

ali+entare şi a 4l.-*/ei de s-*rt-ir-*itare şi a di+ensi*nilor ele+ent*l*i 4lan s*4erior L" şi L"Da-. se 4res*4*ne -. antena are s*4ra0a/a de la 5a6. ne+.r!init.3 0re-ven/a de re6onan/.de4inde n*+ai de l.r!i+ea 4l.-*/ei de s-*rt-ir-*itare şi de ra4ort*l di+ensi*nilorele+ent*l*i 4lan s*4erior <1 şi <#" Deoare-e l*n!i+ea de *nd. este de c3 re6*lt. -.1

GF2@ λ =+ < < ;"@ a=

@F 4entr*GF @@ ==+ <. K < λ

;"@ 5=

C 4entr*GF2@ ==++ . K < < λ ;"@ -=

=%:%"% M&),52 FDTDCara-teristi-ile de 4er0or+an/. ale antenei de ti4 F 4ot 0i o5/in*te 4rin si+*lare3 şi

an*+e 4rin +etoda FDTD" Con0or+ E-*a/iilor l*i #a9:ell3 dis-reti6ate 4rin a4ro9i+a/ii -*di0eren/iere -entral. ale s4a/i*l*i şi derivatelor de ti+4 4ar/iale3 -8+4*rile E şi % s*ntdeter+inate 7n ori-e 4*n-t din s4a/i*l do+eni*l*i de -al-*l ast0el1

;"@@=

Unde ^ este 4er+ea5ilitatea +a!neti-.3 ` este 4er+itivitatea ele-tri-.3 iar f este

-ond*-tivitatea ;f des-rie 4ierderile ele-tri-e iar fb 4ierderile +a!neti-e=" Un*l din avanta>elea-estei +etode3 0a/. de alte +etode3 se re0er. la

4osi5ilitatea de a s4e-i0i-a ti4*l de +aterial 0olosit 4entr* 0ie-are -el*l. din do+eni*l de -al-*l3 at8tti+4 -8t s*nt s4e-0i-ate 4er+ea5ilitatea3

4er+ititvitatea şi -ond*-tivitatea a-est*ia" Dease+enea3 +etoda FDTD *tili6ea6. 7n +od dire-t-8+4*rile ele-tri-e şi +a!neti-e3 0.r. a 0i ne-esar.o -onversie 7n a-est sens" (o0t&*l 0olosit 4entr*si+*larea -o+4orta+ent*l*i antenelor are la 5a6.+edi*l de 4ro!ra+are #atla5 ;Fi!*ra "@="

Fig -.1- &imularea antenei %n MatlabQ 3a4 ereastra principalăE 3b4 modelul antenei

2

b@

@

K ) K

t

) K )

t

σ

µ µ

σ

ε ε

∂= − × −Ń

∂

∂= × −Ń

∂

r

r r

r

r r



=%:%% P/,i&3)2/&2 (i 1&/7,/82+'2 5& >2+59 2 2+)&+&l,/ 1l2)& 5& )i1 L (i FDeoare-e antenele de ti4 L şi F 4ornes- de la *n +odel -o+*n şi a* -ara-teristi-i

ase+.n.toare 48n. la *n an*+it 4*n-t3 este ne-esar. o anali6. a 4er0or+an/elor a-estora 4entr* a de-ide -are +odel este +ai ade-vat 4entr* -o+*ni-a/ii radio" 'er0or+an/ele de 5and.

a antenelor ILA3 IFA şi 'IFA s*nt eval*ate 7n -ele -e *r+ea6."

'entr* 4roie-tarea antenei ILA *r+.torii 0a-tori s*nt l*a/i 7n-al-*l1 7n.l/i+ea ele+ent*l*i veri-al ; K g@++=3 l*n!i+eaele+ent*l*i ori6ontal ; <Pg++=3 l*n!i+ea total. ; <K = şi

4o6i/ia antenei" Fi!*ra "@ 4re6int. +odel*l antenei ILA" Fig -.18 Modelul de antenă +<A simpliicat

Di+ensi*nile antenei testate s*nt de 88 1&+)/u H ş i de "= 88 1&+)/u L"(*5strat*l are 4er+itivitatea :%:" 'entr* 0re-ven/a de re6onan/. de 2" G%63 şi 4entr* *nra4ort de 1@ al M(<R3 adi-. o valoare de 4ra! de &H dB 4entr* 4ara+etr*l ( @@;dB=3 5anda de0re-ven/. o5/in*t. ast0el este de 2 #%6 ;2"2K@ 2"@ G%6= ;Fi!*ra "@H="

Fig -.19 3a4 *ariaţia parametrului & 11 cu recvenţa pentru 3b4 antena de test +<A

'roie-tarea antenei IFA3 i+4li-. +ai +*l/i 0a-tori de de-i6ie din+o+ent -e ar$ite-t*ra a-estei antene este +ai -o+4le9. de-8tILA" 'e l8n!. 7n.l/i+ea K şi l*n!i+ea ele+ent*l*i ori6ontal <3+ai tre5*ie l*at. 7n -al-*l şi distan/a dintre linia de ali+entare şilinia de s-*r-ir-*itare < 2 ;Fi!*ra "@K="

Fig -.1: Modelul de antenă +FA simpliicat

'entr* a o5/ine o anten. -* 5anda -8t +ai lar!.3 valoarea l*n!i+ii LB este +a9i+.;88=" Ast0el3 -elelalte do*. di+ensi*ni s*nt1 H "! 88 iar LF "$ 88" 'ara+etr*l(@@;dB= o5/in*t ast0el este 4re6entat 7n Fi!*ra "@" Banda de 0re-ven/. este de 2H #%6"

Fig -.1; 3a4 *ariaţia parametrului & 11cu recvenţa pentru 3b4 antena de test +FA

'entr* 4roie-tarea antenei 'IFA3 la 0a-torii de 4roie-tare-onsidera/i anterior3 se ada*!. l./i+ea ele+ent*l*i 4lan radiant

< şi breşa3 adi-. s4a/i*l dintre -a4.t*l 4lan*l*i de +as. şi-a4.t*l antenei ;Fi!*ra "@="

Fig -.1@ Modelul de antenă '+FA simpliicat



?n 0*n-/ie de -ara-teristi-ile de in0l*en/. as*4ra 0re-ven/ei de re6onan/. V3 s&a*deter+inat *r+.toarele di+ensi*ni1 H $ 883 LB "! 883 LF ! 883 LW "= 88 iar>/&(2 : 88" 'ara+etr*l (@@;dB= o5/in*t ast0el este 4re6entat 7n Fi!*ra "2" Banda de0re-ven/. o5/in*t. ast0el este de 2K #%6"

Fig -.#, 3a4 *ariaţia parametrului & 11cu recvenţa pentru 3b4 antena de test '+FA

=%=% C,+3lu4iiCa4itol*l a 4rev.6*t 4roie-tarea *n*i siste+ de antene +i-rostri4 destinate

dis4o6itivelor de -o+*ni-a/ie -* 4ro0il s-.6*t şi a *nei antene 'IFA de 5and. lar!."?n 4ri+a eta4.3 este reali6at. o sinte6. a 4ara+etriilor de 4er0or+an/. ai antenelor

destinate -o+*ni-a/iilor :ireless1 +ono4ol*ri3 di4ol*ri3 antene -adr* şi 4late" #iniat*ri6areaa-estora 4entr* 4lat0or+e -* dis4o6itive +i-i3 -*+ este (+art D*st3 -ond*-e la -onstr8n!erise+ni0i-ative ale l.r!i+ii de 5and. şi ale randa+ent*l*i a-estora"

'entr* 4roie-tarea -ir-*it*l*i antenei +i-rostri43 s&a o4tat 4entr* o 0or+. -ir-*lar. aele+ent*l*i radiant iar ali+entarea antenei a 0ost reali6at. 4rintr&*n -a5l* -oa9ial de4*s 4es*5strat*l diele-tri-" #odel*l de -avitate re6onant. a 0ost ada4tat la -o+4orta+ent*l antenei

+i-rostri4 7n vederea de0inirii str*-t*rii -8+4*l*i şi 4ro-es*l*i de radia/ie la @ G%6 şi 2 G%6"Dia+etr*l antenei a 0ost di+ensionat 7n 0*n-/ie de 0re-ven/a de o4erare ;h X "K-+ la 2G%63 h X K"-+ la @ G%6=" ?n *r+a anali6ei 4er0or+an/elor +odelelor de anten. 4ro4*se3 s&a-onstatat -. n* e9ist. *n +odel -are s. aiv. toate -ele trei -ara-tersiti-i ;de -8+43 radia/ie şi-8şti!= +ai 5*ne de-8t -elelalte"

'entr* 7+5*n.t./irea 4er0or+an/elor re6*ltate din testarea +odelelor3 a 0ost 4roie-tat*n siste+ de antene 0or+at din do*. 4ere-$i de do*. antene dis-oidale -* 0ante d*5l* 4la-at"A-esta 4er+ite s-$i+5area 4lanelor de 4olari6are ale antenei3 4rin inter+edi*l -ir-*it*l*ireali6at 4e s4atele antenei" 'e 5a6a -ara-teristi-ilor de 4olari6are a 0ost deter+inat. l.r!i+eade 5and. a antenei ;4entr* M(<RX2=3 0iind de S 4entr* 4olari6area ori6ontal.3 şi de @"S

4entr* 4olari6area verti-al.3 la 0re-ven/a de @ G%6" De ase+enea3 -ara-teristi-a de radia/ie

ori6ontal. este dest*l de o+ni&dire-/ional." dar 7n -eea -e 4riveşte -ara-teristi-ile de -8+4 şi-8şti!*l3 a-estea s*nt +odeste" Banda este dest*l de lar!. 4entr* -o+*ni-a/ii 7n 5anda I(#"'entr* -o+*ni-a/ii de 5and. lar!.3 -*+ ar 0i U<B3 a* 0ost +odelate şi testate trei

ti4*ri de antene 4late"1 ILA3 IFA şi 'IFA3 di+ensionate ast0el 7n-8t s. o4ere6e la 0re-ven/a-entral. 4entr* )i!Bee ;2 #%6=" Cara-teristi-ile de 4er0or+an/. ale a-estora s*nt o5/in*te

4rin si+*lare 0olosind +etoda FDTD3 'er+itivitatea s*5strat*l*i este de "3 la 0el -a şi 7n-a6*l antenelor +i-rostri4" ?n *r+a eval*.rii 4er0or+an/elor -elor trei +odele de antene3 s&a*o5/in*t *r+.toarele l.r!i+i de 5and. ;4entr* M(<RX=1 2 #%6 ;2"2K@ 2"@ G%6=

4entr* ILA3 2H #%6 ;2"2 2" G%6= 4entr* IFA şi 2K #%6 ;2"2 2" G%6= 4entr*'IFA" Banda o5/in*t. 4entr* -ele trei antene 4lane este +ai +are de @S din 2 la 2"G%6" 'entr* 0re-ven/e de 4este G%63 5anda este dest*l de lar!.3 2 [ #%63 0iind ast0el

ade-vate 4entr* no*a te$nolo!ie U<B3 -are o4erea6. 4e -anale de 5and. lar!. de #%6"



$% P/,i&3)& 5& 5&4;,l)2/& (i ,1)i849/i 2l& /&'&l&l,/ .i/&l&00 5&0)i+2)& 23*i4i'i&i 5&52)&

'entr* a de6volta re/ele de a-$i6i/ie :ireless -are s. 0*n-/ione6e -8t +ai +*lt ;0ia5ile=şi -8t +ai 5ine ;4re-ise=3 s*nt vi6ate *r+.toarele 4roie-te de -er-etare1 identi0i-area s*rselor

de aten*are şi -*loarelor de 4ro4a!are 0avora5ile trans+isiilor radio ;4entr* deter+inareatraseelor o4ti+e 4entr* -o+*ni-a/ii ind*striale=3 7+5*n.t./irea -oe9isten/ei 7n 5and. are/elelor <(N ;4entr* r*tare ada4tiv. 7n -ondi/ii de inter0eren/.=3 7+5*n.t./irea 4re-i6iei delo-ali6are -* -ons*+ red*s ;4entr* lo-ali6area e0i-ient. a nod*rilor +o5ile="

$%"% I5&+)i7i32/&2 0u/0&l,/ 5& 2)&+u2/& (i 2 3ul,2/&l,/ 5& 1/,12-2/& 72;,/2>il&)/2+08i0iil,/ + 8&5ii i+5u0)/i2l&

C*noaşterea +edi*l*i de 4ro4a!are a *ndelor radio3 a 0eno+enelor1 de aten*are3inter0eren/.3 +*lti&-ale et-" re4re6int. 4ri+*l 4as 7n o4ti+i6area 0*n-/ional. a *nei re/ele -arese 5a6ea6. 4e -o+*ni-a/ii :ireless"Calitatea trans+isiilor radio este eval*at. at8t 7n +ediio5işn*ite -8t şi 7n +edii de aten*are sever.3 4entr* a 4*tea identi0i-a 6onele *nde -ondi/iile de

4ro4a!are s*nt 4ro4i-e trans+isiilor şi3 de ase+enea3 4entr* a des-o4eri 6onele !rav a0e-tatede aten*are3 -are tre5*ie evitate3 -* s-o4*l de a o5/ine ast0el -o+*ni-a/ii de date o4ti+e"

Con0or+ e-*a/iei l*i Friis 4entr* trans+isii 7n s4a/i*l li5er3 valoarea 4*teriire-e4/ionate ' r= este invers 4ro4or/ional. -* 4.trat*l distan/ei d 1

2

G

⋅⋅⋅=

d BB ' ' t=r=t=r=

π

λ ;"@=

Unde3 ' t= 4*terea de trans+isie3 Br= -8şti!*l re-e4tor*l*i3 Bt= -8şti!*l e+i/.tor*l*i3 cl*n!i+ea de *nd.3 s*nt -*nos-*te" '*terea re-e4/ionat. 4oate 0i -al-*lat. -* a>*tor*lindi-ator*l*i R((I -* o eroare de Z& HdB+" Aşadar3 varia/ia R((I -* distan/a 4oate 0i

des-ris. de o -*r5. de ordin*l doi 7n -ondi/ii de 4ro4a!are ideale" Tot*şi3 7na*ntr*l in-intelora-este -ondi/ii n* 4ot 0i atinse datorit. 4re6en/ei s*rselor de aten*are ;4ere/i3 *şi3 4odele şi alteo5sta-ole=3 s*rselor de inter0eren/. ;trans+isii si+*ltane 7n a-eaşi 5and.= şi a re0le9iilor;-a*6ate de o5sta-ole=" Testele e0e-t*ate at8t 7n +edii o5işn*ite ;$ol -* -* o5sta-ole +i-i3re0le9ii +inore şi s*rse de inter0eren/. 5lo-ate= -8t şi 7n +edii ind*striale ;$al. -* o5sta-ole+a>ore3 adi-. +aşini&*nelte3 -* re0le9ii se+ni0i-ative şi inter0eren/e +inore= relev.de4enden/a R((I de -ondi/iile de 4ro4a!are3 varia/ia a-est*i indi-ator 0iind des-ris. de o-*r5. 4olino+ial. de *n an*+it ordin"

$%"%"% P/,12-2/&2 u+5&l,/ /25i, + u/ul 82(+il,/<u+&l)&Deoare-e R((I varia6. 7n 0*n-/ie de

-ondi/iile de 4ro4a!are3 dia!ra+a de radia/ie din >*r*l *nei +aşini&*nelte ar tre5*i s. eviden/ie6e6onele din >*r*l a-esteia 4ro4i-e -o+*ni-a/iilor şi6onele a0e-tate de 4re6en/a o5sta-olelor şi de re0le9iinedorite" ?n Fi!*ra "@ a este 4re6entat s-enari*l detestare al dia!ra+ei de radia/ie R((I 4entr* +aşinade ti4*l @ şi -ara-teristi-ile o5/in*te 7n *r+a -elordo*. +.s*r.tori ;Fi!" "@ 5=" Cara-teristi-a R((I 7n0*n-/ie de *n!$i*l de trans+isie relev. 4re6en/aa-estor 6one1 la -ol/*rile +aşinii&*nelte e9ist. 6one

de *+5r.3 iar 7ntre -ol/*ri 6one 4ro4i-e" Fig. 8.1 a.4 &cenariul de testare pentru maşina de tipul 1 şi b.4 diagramele de radiaţii



Re6*ltatele din ta5el s*nt -o+4arate -* o !ril. real.3 -*+ este -ea a4ro9i+at. 7nFi!*ra "3 *nde re4re6int. o 6on. de a0e-tat. !rav de aten*are3 iar " o 6on. de *+5r."

Fig. 8.- a.4 Brila potenţială grid_potential[i][j]cu zonele aectate de atenuare şi b.4 %mpărţirea

obstacolelor %nQ gri %nc"is O maşini unelte şi obstacole mariE gri desc"is O obstacole mai mici

Ta5el*l "2 eviden/ia6. !rad*l de dete-tare 0oarte 5*n 4entr* +aşini&*nelte şiansa+5le de o5sta-ole ;6$ "!! = 0olosind al!orit+*l 4ro4*s" ?n -eea -e 4riveşteo5sta-olele +ai +i-i3 !rad*l de dete-tare este +odest ;2 S="

Identi0i-areas*rselor deaten*are

#aşini&*nelteidenti0i-ate din

2

Ansa+5le deo5sta-ole

identi0i-ate din K

5sta-ole +i-iidenti0i-ate

din 2

!rad dedete-tare

+aşini&*nelte

!rad de dete-tareansa+5le de

o5sta-ole

!rad dedete-tare

o5sta-ole +i-i'ri+a +.s*rare 22 H @ K3S 3KS 2K3SA do*a +.s*rare 2 K @ 23@S @S 23S

Tab. 8.( Bradul de detectare al surselor de atenuare

Da-. o5sta-olele -* i+4a-t +are 4ot 0i identi0i-ate -* s*--es3 at*n-i şi -*loarele de 4ro4a!are 4ro4i-e trans+isiilor 4ot 0i" (e 0oloseşte a-eaşi !ril. grid[i][j]" Din -ele @@26one 4oten/iale 4ro4i-e trans+isiilor ;@2 X @@2= din grid_potential[i][j] 3 H s*ntdete-tate e94eri+ental 7n grid[i][j]" Re6*lt. ast0el *n !rad de dete-tare de ? ;H@@2="

Grila o5/in*t. 4rin -o+4ara/ie zonecul[i][j] este 4re6entat. 7n Ta5el*l ""

RC @ 2 H K @ @@ @2 @ @ @ 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1

@ 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

2 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0

1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0

1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0

0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1

H 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

K 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0

0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0

@ 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1

@@ 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0

Tab. 8.( /oua grilă zonecul[i][j] obţinută olosind algoritmul de detectare a culoarelor de propagare avorabile 3valorile de 14

$%% Î8>u+9)9'i/&2 3,&i0)&+'&i + >2+59 2 /&'&l&l,/ 5& )i1 WSNRe/ele de ti4 <(N a0e-tate de s*rsele de inter0eren/. -are o4erea6. 7n a-eeaşi 5and.

de 0re-ven/.3 ne-esit. sol*/ii 4entr* ada4tarea 7n 5and." Banda de 0re-ven/. 7n -are se trans+itdate este 5anda -o+er-ial. I(#3 de0init. de 0re-ven/a de 2" G%6"

K



(*rsele de inter0eren/. s*nt 0ie sta/ionare ;de e9e+4l*3 <i&Fi=3 0ie -* varia/ie de0re-ven/. ;-*+ este Bl*etoot$=" #ai tre5*ie -onsiderate şi alte s*rse 4oten/iale de inter0eren/.-*+ ar 0i tele0oanele 0.r. 0ir -* D((( şi -*4tor*l -* +i-ro*nde" I+4a-t*l lor as*4ra

-o+*ni-a/iilor -* )i!Bee a 0ost 4rea 4*/in-er-etat" 'oate -el +ai atent st*diat as4e-t al

4ro5le+ei -oe9isten/ei 7n re/elele :irelessa-t*ale l&a -onstit*it -oe9isten/a -elor do*.te$nolo!ii1 )i!Bee şi <i&Fi" 'ro5le+a -onst. 7ndi0eren/a dintre 4*terea de trans+isie 0olosit.

4entr* -ele do*. standarde" Fi!*ra " 4re6int. 4*terea ne-esar. 4entr* a trans+ite date 7ns4e-tr*l de 0re-ven/. 4rev.6*t de standard"

Fig. 8.8 'uterea de transmisie utilizată de ig2ee şi i!Fi %n banda de #.- BKz

$%%"% I8123)ul i+)&/7&/&+'&l,/ 20u1/2 3,8u+i32'iil,/ 1&&/<),<1&&/

'ara+etr*l 0olosit 4entr* a eval*a 4er0or+an/a -anal*l*i radio este 'ER" Cele +air.s48ndite s*rse -are 4ot a0e-ta -o+*ni-a/iile )i!Bee s*nt1 <i&Fi3 Bl*etoot$ şi -*4tor*l -*+i-ro*nde" (-enari*l de testare 4entr* inter0eren/ele <i&Fi este il*strat 7n Fi!*ra "H"

Fig. 8.9 &cenariul de testare pentru intererenţe i!Fi

La rate +odeste3 0ia5ilitatea re/elei n* este a0e-tat. 4rea +*lt" 'ER n* de4.şeştevaloarea de S" #.rind rata -* -are r*ter*l <i&Fi tri+ite date3 48n. la #B4s3 'ERde4.şeşte -$iar S3 d*4. -*+ 4oate 0i o5servat 7n Ta5el*l " ;d este distan/a 0a/. de s*rsa<i&Fi=" 'entr* 2S 'ER S3 0ia5ilitatea re/elei n* este satis0.-.toare iar d*rata de via/. a

5ateriei este red*s. se+ni0i-ativ" 'entr* S 'ER [ 2S3 o a4li-a/ie n* 4oate 0i r*lat. dere/ea da-. este sensi5il. la 7nt8r6ieri şi da-. nod*rile o4erea6. doar 4e 5aterii" 'entr* 'ER [S3 -o+*ni-a/iile s*nt total nesi!*re"

RATA;B4s=

Rata erori;S=

Distan/a dintre nod*rile )i!Bee ;la 2 #%6=D+V

Distan/a dintre nod*rile )i!Bee ;la 2@ #%6=D+V

<i&Fi ;2@2 #%6= !%" !%: !%$ " : $ !%" !%: !%$ " : $!! 'ER @3 @3 3K @3 @3 @3 @3 @ @32 @3 @3H @3 @3 @3K:!! 'ER @3H 2 @3 23@ 232 23 @3H 3 @3H @3K 23@ @3 @3H @3$!! 'ER @3 23 @3 23H 23 23 232 @3 2 @3 23 2 @3"!!! 'ER 23 3@ 3@ 23H 23K 23K 23 3 3 23 23!!! 'ER 3 3K 3 32 3 3 3@ 3K 3@ 3@ 3@ 3 3 3$!!! 'ER K32 K3 32 32 3K @2 @ 3@ 3@ @@ @ 3@"!!!! 'ER @ @ @ @ @ @K @ @2 @ @ @ @ @H @

!!!! 'ER 2 2 2 2 2 2 @ 2:!!!! 'ER H 2 H H H H

Tab. 8.- 'arametrul ')R 3?4 pentru rate variabile 3i!Fi47 pentru d P #,cm



?n Ta5elele " şi "H s*nt 4re6entate valorile 'ER o5/in*te 4ra-ti- 4entr*inter0eren/ele -a*6ate de Bl*etoot$ la rata de @ #B4s şi de -*4tor*l -* +i-ro*nde"

"d +V Rata erori

;S=Distan/a dintre nod*rile )i!Bee ;la 2 #%6=D+V

Distan/a dintre nod*rile )i!Bee ;la 2@ #%6=D+V

Bl*etoot$ !%" !%: !%$ " : $ !%" !%: !%$ " : $

!%" 'ER 232 3@ @3K 23 23H 3!%: 'ER 3 3H @@3 3 3 @@3!%$ 'ER 32 @ 32 " 'ER 3 'ER : 'ER

Tab. 8.8 'arametrul ')R 3?4 pentru distanţe variabile7 la rata de 1 M2ps 32luetoot"4

d +V Rata erori ;S= Distan/a dintre nod*rile )i!Bee ;2 #%6= D+VC*4tor #i-ro*nde !%" !%: !%$ " : $!%" 'ER S @3 @3 2H3 2H3K 23H 2H3!%: 'ER S @@ @3 22 2K3 2 2K3@ 23H!%$ 'ER S @@3K @3 @ 23 23 23 2K3" 'ER S @3@ 3 @3 @3H 2232 232 2@3@ 'ER S 3 @ @3K @3 @3K @23

: 'ER S H32 @3@ @32 @ @2Tab. 8.9 'arametrul ')R 3?4 pentru distanţe variabile 3cuptor cu microunde4

$%%% R&5u3&/&2 i8123)ului i+)&/7&/&+'&l,/ 20u1/2 3,8u+i32'iil,/ + /&'&l& WSNCo+*ni-a/iile radio 4ot 5ene0i-ia de 4e *r+a ale!erii *nor alte r*te3 +ai ales 7n

sit*a/ia 7n -are -alea dire-t. dintre -ele do*. nod*ri este sever a0e-tat. de inter0eren/e 7na-eeaşi 5and. ;Ta5" "3 " şi "H=" Re/elele de ti4 <(N s*nt ada4tive3 şi ast0el 4er+it noir*te 7ntre a-eleaşi do*. nod*ri 4rin inter+edi*l *nei ar$ite-t*ri de ti4 4las."

Aşadar3 s-enari*l din Fi!" "H3 4entr* -o+*ni-a/ii 4eer&to&4eer 7ntre do*. nod*ri)i!Bee3 este rel*at şi ada4tat 4entr* o re/ea <(N -* +ai +*lte nod*ri" (ele-tarea -anal*l*ide 0re-ven/.3 a 4*terii de trans+isie şi a n*+.r*l*i de nod*ri din re/ea*a <(N in0l*en/ea6.

dire-t indi-ator*l 'ER3 d*4. -*+ 4oate 0i o5servat 7n Fi!*ra "K"

Fig. 8.: +nluenţa ratei şi distanţei d asupra ')R pentru o reţea &/ cuQ a.4 # noduriE b.4 - noduriE c.4 9 noduri7 pentru nivelul de putere de !18 d2m

?n *r+a testelor şi anali6ei e0e-t*ate3 a* 0ost identi0i-a/i 0a-torii -are a* *n i+4a-tse+ni0i-ativ as*4ra -alit./ii -o+*ni-a/iilor din re/ele <(N ;'ER şi 7nt8r6ieri=3 şi an*+e1 ratade transmisie3 canalul de -o+*ni-a/ie radio şi puterea de transmisie" La a-eştia se ad.*!.

poziţia nodurilor 7n re/ea ;adi-.3 distan/a 0a/. de s*rsa de 4ert*r5a/ii şi distan/a dintre nod*rile-are -o+*ni-. 7n re/ea= şi numărul de noduri din re/ea ;adi-.3 n*+.r*l de r*te 4oten/iale=" ?nFi!*ra " este 4re6entat. in0l*en/a 0ie-.r*i 0a-tor 7n 4arte as4*ra indi-ator*l*i 'ER"

'entr* -a o re/ea <(N s. re6iste -8t +ai 5ine inter0eren/elor din 5and. şi ast0el s.0*n-/ione6e 4e o 4erioad. -8t +ai l*n!.3 4ara+etr*l 'ER n* tre5*ie s. de4.şeas-. valoarea deS" ?n a-est sens3 este 4ro4*s *r+.tor*l set de sol*/ii" Con0or+ Fi!" "3 -ele +ai e0i-a-estrate!ii de 7+5*n.t./ire a 'ER -onsta* 7n 8,5i7i32/&2 32+2lului 5& 7/&3;&+'9 )i!Bee şi



)/2+08i)&/&2 52)&l,/ l2 /2)& 82i 8i3i" Deoare-e s4e-tr*l de 0re-ven/. este de re!*l. o-*4at 4entr* 7ntrea!a 5and. I(#3 iar ratele detrans+isie a datelor devin din -e 7n -e +ai+ari ;[@#B4s=3 s*nt -.*tate alte strate!ii"A-estea -onsta* 0ie 7n red*-erea distan/ei

dintre nod*ri la @ + sa* 2 +3 şi a -reşteriidistan/ei 0a/. de s*rsa de inter0eren/. la+ini+ +3 0ie 7n -reşterea 4*terii detrans+isie [ dB+" Tot*şi -ea +ai 5*n.sol*/ie -onst. 7n &)i+5&/&2 /&'&l&i" Re/elele<(N a* o densitate +are a nod*rilor iarn*+.r*l de r*te este de ase+enea +are" Unn*+.r de 2 de nod*ri este s*0i-ient 7n a-estsens"

Fig. 8.; +nluenţa actorilor identiicaţi asupra ')R

$%:% L,32li42/&2 2521)i;9 2 +,5u/il,/ + /&'&l& 5& )i1 WSNLo-ali6area ada4tiv. a nod*rilor +o5ile din re/ele de a-$i6i/ie :ireless /ine -ont at8t

de -ondi/iile de trans+isie ;4entr* -orela/ia -* a-estea=3 -8t şi de 4osi5ilitatea de a red*-e-ons*+*l ener!eti-" Ast0el3 d*rata de via/. a re/elei este e9tins. 4rin red*-erea 4*terii detrans+isie3 7n ti+4 -e 4re-i6ia tre5*ie s. r.+8n. li+ite a--e4ta5ile ;@ 2 +="

$%:%"% E;2lu2/&2 2l-,/i)8il,/ 5& l,32li42/& (i 2 8&5iului 5& 1/,12-2/&Datorit. -erin/elor stri-te ale re/elelor <(N3 4entr* a i+4le+enta noi al!orit+i tre5*ie

-a a-eştia s. res4e-te -ondi/ii de s-ala5ilitate3 de e0i-ien/. ener!eti-. şi le!ate de 4re-i6ie"'entr* a4li-a/ii de lo-ali6are3 -ei +ai 4otrivi/i al!orit+i se dovedes- a 0i 7n a-est sens1

WCL şi ML" <CL deter+in. 4o6i/ia nod*l*i +o5il at*n-i -8nd se -*nos- distan/ele dintrea-esta şi nod*rile de re0erin/.3 7n-a4s*l8nd distan/ele +.s*rate -a 0*n-/ii de 4onderi3 *nde

4onderea . se -al-*lea6. ast0el1

g

i Dw

@= ;"2=

Unde Di este distan/a dintre nod*l +o5il şi nod*l de re0erin/. i ;i X @3 23 3 = iar - este!rad*l 4onderii" 'o6i/ia nod*l*i +o5il &0)@ Y&0) este esti+at. -* <CL ast0el1

∑∑

∑∑

=

=

=

= ==U

i g

i

U

i g

i

i

est U

i g

i

U

i g

i

i

est

D

D

V

V

D

D

@

@

@

@

@ şi

@

;"=

#L esti+ea6. 4o6i/ia nod*l*i +o5il 4rin +ini+i6area di0eren/elor dintre distan/ele+.s*rate şi -ele esti+ate" ast0el de esti+are se o5/ine -* a>*tor*l ##(E3 ast0el1

2

C

2

C =;=; V V D iii −+−= ;"=

Unde3 !@ Y! re4re6int. nod*l +o5il iar i@ Yi nod*l de re0erin/." 'ornind de laa-east. rela/ie3 4rin si+4li0i-.ri +ate+ati-e3 se o5/ine o +etod. +ai si+4l. de -al-*l a

4o6i/iei nod*l*i +o5il3 +etod. n*+it. #L&+odi0i-at"



Fig. 8.@ Distribuţia erorilor de localizare pentruQ a. $< şi b. M<!modiicat

'entr* a deter+ina erorile +ate+ati-e ale -elor doi al!orit+i3 !rila 4.trati-. de test are@9@ +234entr* -are se e0e-t*ea6. deter+in.ri ale 4o6i/iei nod*l*i +o5il din +etr* 7n +etr*";Fi!*ra" "="For+*lele de esti+are a 4o6i/iei nod*l*i +o5il s*nt ada4tate ast0el1

@

@C

şi @

@C

G

@

GE

j CG

@

E2

j C

∑∑==

+

=

+

=

i i

.$<

i i

.$<

D

D DV

D

D D

;"=

( ) ( )

GC

2CC şi

GC

2CC 2

G

2

E

2

2

2

@ j C

2

E

2

2

2

G

2

@ j C

+−−+=

+−−+=

D D D DV

D D D D M< M<

;"H=

Folosind +etoda al!orit+*l*i <CL3 eroarea de lo-ali6are +a9i+. este de "2 S iareroarea +edie este @"K@S3 iar 4entr* +etoda al!orit+*l*i #L&+odi0i-at3 eroarea de lo-ali6are

+a9i+. n* de4.şeşte "@S3 7n ti+4 -e eroarea +edie este de "S"'e l8n!. erorile de +etod.3 des-rise anterior3 erorile introd*se de +edi*l :ireless a*

de ase+nea *n i+4a-t se+ni0i-ativ as*4ra 4re-i6iei de lo-ali6are" Esti+area distan/ei se 0a-e7n 0*n-/ie de 4*terea se+nal*l*i re-e4/ionat RSSI" G.sirea -orela/iei ade-vate 7ntre R((I şidistan/. este at8t ne-esar. -8t şi 4ro5le+ati-. deoare-e +ediile :ireless a* o nat*r. 0oartei+4redi-ti5il." Malorile de R((I o5/in*te 4rin +ai +*lte +.s*r.tori3 res4e-t8nd a-eleaşi-ondi/ii de distan/. şi 4o6i/ie3 -*nos- o an*+it. varia/ie a +edi*l*i de 4ro4a!are" 'entr* aeli+ina a-east. varia/ie3 şir*l de valori R((I este 0iltrat FTW şi +ediat ;Fi!*ra "@="

Fig. 8.1, a.4 Determinarea valorilor medii de R&&+ cu FT şi b.4 *ariaţia indicatorului R&&+ cu distanţa7 pentrudierite nivele de putere.

@



Datorit. nat*rii dina+i-e şi i+4redi-ti5ile a+edi*l*i de 4ro4a!are3 a5ordarea 5a6at. 4e e-*a/ial*i Friis ;rel" "@= n* este dest*l de 4re-is." sol*/ie+ai ada4tiv. este re4re6entat. de -orela/ialo!arit+i-." Fi!*ra "@@ -o+4ar. erorile -elor do*.

a5ord.ri" 'entr* !rila 4.trati-. de test3 -orela/ialo!arit+i-. de6volt. o eroare +edie ;ra4ortat. la@ dB+= de @"S şi +a9i+. de "S" Eroarea+edie a -orela/iei de 4*tere este de 2"S iar -ea+a9i+. de "S"

Fig. 8.11 $orelaţia de putere vs. corelaţia logaritmică

$%:%% Si8ul2/&2 21li32'i&i 5& l,32li42/& >242)9 1& 3,8u+i32'ii 1&&/<),<1&&/Co+5in8nd -orela/ia lo!arit+i-. -* *n*l din -ei doi al!orit+i de lo-ali6are3 <CL sa*

#L&+odi0i-at3 4o6i/ia *n*i nod +o5il este deter+inat. 4ornind de la valorile de R((I

o5/in*te e94eri+ental eval*8nd le!.t*ra radio dintre do*. nod*ri" I+4le+entarea so0t:areeste reali6at. 4rin inter+edi*l a do*. si+*latoare de6voltate 7n La5MIE< ;Fi!*ra "@2="

Fig. 8.1# Diagramele bloc pentru a.4 primul simulator7 b.4 al doilea simulator

Fig. 8.1( )rori de poziţie obţinute cuQ a.4 primul simulatorE b.4 al doilea simulator

Erorile de 4o6i/ie o5/in*te -* -el de&al doilea si+*lator s*nt -o+4arate -* erorileo5/in*te -* 4ri+*l si+*lator 7n Fi!*ra "@" Di0eren/a dintre eroarea +edie o5/in*t. -* 4ri+*lsi+*lator ;de a4ro9i+ativ @"H +=3 şi -ea 4entr* al doilea si+*lator ;de 2 += este e94li-a5il.3deoare-e 4ri+*l si+*lator n* a l*at 7n -al-*l eroarea de -orela/ie ;7n >*r de "S3 adi-. "+=" (-enari*l 4ro4*s 4entr* si+*larea a4li-a/iei de lo-ali6are -onst. din @2@ de nod*ri dere0erin/. dis4*se *ni0or+ 7ntr&o !ril. 4.trati-. de @9@ +2" Eroarea +a9i+. o5/in*t.;ra4ortat. la -ele o4t nivele de 4*tere= este de "H + iar eroarea +edie total. este %! 8"A-este re6*ltate -oin-id -* -ele o5/in*te -* -el de&al doilea si+*lator"

2



$%:%:% I81l&8&+)2/&2 21li32'i&i 5& l,32li42/& + /&'&l& WSN?n -adr*l re/elelor de ti4 <(N3 -o+*ni-a/iile dintre nod*ri a* lo- 4e +ai +*lte

dire-/ii" Ast0el3 e0e-t*l -*+*lat de +*lti&-ale este +ai sever de-8t 4entr* -o+*ni-a/iile 4eer&to&4eer3 -eea -e 4oate 7nr.*t./i 4re-i6ia a4li-a/iei delo-ali6are" De ase+enea3 datorit. res*rselor li+itate3 +a4area

radio n* este 4ra-ti-. 7n re/elele <(N" (4re deose5ire delo-ali6area 5a6at. 4e -o+*ni-a/ii 4eer&to&4eer ;adi-.3 <i&Fi=3*nde +a4area radio 4oate 0i i+4le+entat. 0.r. li+it.ri de+e+orie3 4ro-esare şi ali+entare3 7n re/elele <(N3 deşi este0olosit. -orela/ia lo!arit+i-. ;si+4l* de i+4le+entat şie0i-ient.=3 o +ediere a valorilor -itite ;-are ne-esit. de re!*l.+*lt ti+4 şi res*rse nedis4oni5ile= n* +ai este 4osi5il."

Fig. 8.1- &cenariul de testare 3coniguraţia cu 9 noduri!reerinţă Mica şi un Batewa>4

?n Fi!*ra "@ este 4re6entat s-enari*l de testare -* H +ote&*ri ;7n H9H 4*n-te3 4entr*!rila de @ 9@ +2=" A4li-8nd #L&+odi0i-at3 4entr* -al-*l*l -oordonatelor nod*l*i de G<

4entr* 3 şi H nod*ri&re0erin/. ;NodRe0=3 s&a* 0olosit rela/iile ;rel" "H 4entr* NodRe0=1

( ) ( )

2C

@CC şi

2C

@CC2

E

2

2C

2

2

2

@C

+−=

+−=

D DV

D D

;"K=

( ) ( )

2C

@CC şi

BC

GCC2A2A2

A

2

@C

2

E

2

2

2

G

2

@C

+−=

++−−=

D DV

D D D D

;"=

( ) ( )

GC

2CC şi

BC

GCC2A2A 2

H

2

A

2

@

2

@C

2

E

2

2

2

G

2

@C

+−−+=

++−−=

D D D DV

D D D D

;"=

Corela/ia lo!arit+i-. dintre R((I şi Di3 se

o5/ine 4e 5a6a a doar -8torva +.s*r.ri ;de re!*l. @=" ?n -a6*l *nor erori de -orela/ie lo!arit+i-. 4rea+ari3 se a4li-. o -ore-/ie de distan/.3 -are 4revede*n 4ra! +a9i+ de @3@ + 4entr* s-enari*l -* şi

NodRe0 şi de @232 + 4entr* şi H NodRe0" (e a4li-.de ase+enea o -ore-/ie şi -oordonatelor3 4entr* a n*de4.şi s*4ra0a/a !rilei" #etoda de deter+inare a

4o6i/iei nod*l*i de G< este *şor de 7n/eles şi dei+4le+entat3 res4e-t8nd ast0el -erin/ele i+4*sere/elelor <(N"

Fig. 8.18 )rori de localizare7 cu şi ără corecţia rele=iilor7 %n scenariul de testare

?n Fi!*ra "@ s*nt 4re6entate erorile de 4o6i/ie o5/in*te 7n s-enari*l de testare şierorile 4oten/iale 4entr* +ai +*lte nod*ri de re0erin/. *tili6ate 4entr* lo-ali6are" Folosind o-ore-/ie a re0le9iilor ;ne-onsiderat. 7n -a6*l -elor 2 si+*latoare=3 eroarea de 4o6i/ie s-ade dela 2"2 + ; NodRe0= la 2"H + ;H NodRe0=" F.r. -ore-/ie3 eroarea de lo-ali6are s&ar +en/ine lavalori de 4este +" Con0or+ 0or+*lei de esti+are liniar. a erorii de lo-ali6are din Fi!" "@3

4entr* *n n*+.r +*lt +ai +are de nod*ri re0erin/.3 4re-i6ia lo-ali6.rii 4oate 0i 7+5*n.t./it.3ast0el -.3 4entr* @ NodRe03 eroarea 4oate 0i de %:$ 8 iar 4entr* 2 NodRe03 de "%?6 8"

$%=% C,+3lu4ii

?n a-est -a4itol a* 0ost de6voltate şi eval*ate trei 4roie-te destinate re/elelor <(N -ares. vi6e6e o4ti+i6.ri ale 0*n-/ionalit./ii a-estora3 -* -ons*+ ener!eti- red*s"



'entr* deter+inarea traseelor o4ti+e 4entr* -o+*ni-a/ii radio3 -alitatea trans+isiilorde date3 0olosind indi-ator*l R((I ;CC22=3 a 0ost eval*at. 7n +edii +ai +*lt sa* +ai 4*/ina0e-tate de aten*are3 re0le9ii şi inter0eren/e" (&a de+onstrat e94eri+ental3 -. varia/ia R((Ire0le-t. n* n*+ai aten*area -* distan/a dar şi -ondi/iile de 4ro4a!are ;+ai ales re0le9iile="'entr* a testa a-east. i4ote6. s*nt testate 7ntr&o $al. ind*strial. +ai +*lte s-enarii 7n -are

*ndele radio se 4ro4a!. 7n >*r*l +aşinilor *nelte3 4.str8nd o distan/. de trans+isie relativ-onstant." Tras8nd dia!ra+ele de radia/ie din >*r*l a-estora3 a* 0ost deter+inate 6onele de*+5r. ;de re!*l. la -ol/*ri= şi -*loarele de 4ro4a!are 0avora5ile trans+isiilor ;7ntre -ol/*ri="'e 5a6a a-estor o5serva/ii3 s*nt de6volta/i al!orit+ii de identi0i-are a 6onelor a0e-tate deaten*are sever. şi a -elor 4rielni-e -o+*ni-a/iilor radio" Al!orit+*l - cu ; identi0i-. 6onelea0e-tate de aten*are3 -are s*nt de re!*l. +aşini&*nelte" -o+4ara/ie -* !rila 4oten/ial.;5a6at. 4e 4o6i/ia real. a o5sta-olelor= relev. *n !rad de dete-tare 7ntre KS şi S 4entr*+aşinile&*nelte şi ansa+5lele de o5sta-ole3 iar 4entr* o5sta-ole +i-i 2 S" Al!orit+*l

4entr* dete-tarea -*loarelor3 si+ilar -a 4rin-i4i*3 4re6int. o rat. de dete-tare de 4este S"?n -eea -e 4riveşte inter0eren/ele din re/ea 7n Banda I(#3 4re6en/a di0eritelor

te$nolo!ii :ireless 7n 5and. ridi-. 4ro5le+e de -oe9isten/." 'ER este *n indi-ator relevant 7n

a-est sens" ?n 4ri+a eta4.3 s*nt eval*ate -o+*ni-a/iile )i!Bee 4eer&to&4eer ;4e o r*t. 0i9.=a0e-tate de <i&Fi3 Bl*etoot$ şi *n -*4tor -* +i-ro*nde" ?n *r+a testelor e0e-t*ate3 s&a-onstatat -. <i&Fi are -el +ai +are i+4a-t" 'entr* a -o+5ate a-este e0e-te3 a 0ost 4ro4*s. osol*/ie 5a6at. 4e re/ele -* to4olo!ie ada4tiv. de ti4 4las. ;re/elele <(N= -are3 0olosind +ai+*lte r*te3 se 4ot ada4ta +ai 5ine la a-este e0e-te" A* 0ost identi0i-a/i -ei şase 0a-tori -are a*i+4a-t se+ni0i-ativ as*4ra 'ER şi 7nt8r6ierilor din re/ea" Tot*şi3 /inta de S 4entr* 'ER estedi0i-il de atins 7n -ondi/ii de s4e-tr* o-*4at şi la rate +ari ale s*rselor de inter0eren/. ;de 4este@ #B4s=" Cea +ai e0i-ient. sol*/ie -onst. 7n distri5*irea *n*i n*+.r +are de nod*ri 7n re/ea3+ini+ 2 de nod*ri3 4entr* atin!erea /intei3 at*n-i -8nd 4ri+ii doi 0a-tori n* 4ot 0i +odela/i"

'entr* lo-ali6area nod*rilor 7n re/ea3 s&a de+onstrat -. o -*noaştere a -ondi/iilor de 4ro4a!are >oa-. *n rol i+4ortant 7n o4ti+i6area al!orit+ilor a4li-a/i" 'entr* a 7nde4lini-ondi/ii de s-ala5ilitate şi -o+4le9itate red*s. ;ti4i-e <(N= s*nt 0olosi/i -a al!orit+i delo-ali6are 4rin trian!*la/ie1 <CL şi #L3 dintre -are3 #L 4re6int. erori +ate+ati-e 0oarte +i-i;7n +edie3 "@S=" ?n *r+a +ai +*ltor +.s*r.tori 7n -ondi/ii si+ilare3 şi 7n *r+a 0iltr.rii -*FTW şi a +edierii valorilor de R((I3 se -onstat. e94eri+ental -. o -orela/ie lo!arit+i-.

4revede erori +ai +i-i de-8t o -orela/ie de 4*tere3 5a6at. 4e e-*a/ia l*i Friis" Folosindal!orit+*l #L -* -orela/ie lo!arit+i-. s*nt de6voltate do*. si+*latoare 5a6ate 4e-o+*ni-a/ii 4eer&to&4eer 7n !rila de test de @9@+2" Eroarea +edie o5/in*t. -* 4ri+*lsi+*lator este de @"H +3 iar 4entr* al doilea de 2 +" 'rin si+*larea a4li-a/iei de lo-ali6are 7n!rila de test de @9@+2 a 0ost o5/in*t. o eroare +edie de 2" +3 valoare -e validea6. aldoilea si+*lator" Tot*şi3 re0le9iile n* a* 0ost l*ate 7n -onsiderare"

?n -a6*l lo-ali6.rii 7n ti+4 real3 4e +ai +*lte dire-/ii3 s4re deose5ire de -ele do*.si+*latoare -are 0oloses- a-eeaşi -orela/ie 4e toate -ele 4atr* dire-/ii3 i4ote6a -on0or+ -.reiase va o5/ine o eroare de lo-ali6are +ai +are a 0ost testat. 0olosind o re/ea <(N -* +ai +*lte+ote&*ri" Re6*ltatele o5/in*te 0olosind +ini+*l de res*rse dis4oni5ile -on0ir+. 7nr.*t./irea

4re-i6iei" Tot*şi3 datorit. densit./ii 0oarte +ari a re/elelor <(N3 lo-ali6area 4oate 0i e0e-t*at.-* +ai +*lte nod*ri&re0erin/." (e o5serv. ast0el3 o 7+5*n.t./ire a 4re-i6iei de la 2"2 +;4entr* nod*ri&re0erin/.= la 2"H + ;4entr* H nod*ri&re0erin/.=" Deşi a-east. 7+5*n.t./ire n*este s4e-ta-*loas.3 4entr* *n n*+.r +ai +are de nod*ri3 4re-i6ia 4oate 0i 7+5*n.t./it. şi +ai+*lt" Ast0el3 4entr* @ nod*ri&re0erin/.3 eroarea de lo-ali6are 4oate 0i de 2" + iar 4entr* 2de nod*ri3 de @"HK +" ?n -on-l*6ie3 -o+*ni-a/iile RF n* s*nt -andidat*l ideal 4entr* olo-ali6are 4re-is.3 dar3 din 4*n-t de vedere ener!eti-3 s*nt sin!*ra alternativ. via5il. 4entr*

re/ele de a-$i6i/ie :ireless -are dis4*n de res*rse li+itate"



?% C,+3lu4ii 7i+2l& (i 3,+)/i>u'ii ,/i-i+2l&

Re/elele :ireless3 ad&$o- şi de sen6ori3 4re6int. interes 7n -eea -e 4riveşte a-$i6i/ia şidise+inarea in0or+a/iilor le!ate de +edi*l 7n-on>*r.tor3 -* -ons*+ ener!eti- -8t +ai red*s3-* s-o4*l de a de6volta siste+e -o+4lete at8t -onştiente de +edi* -8t şi e0i-iente ener!eti-"

(ol*/iile 4ro4*se vi6ea6. o4ti+i6.ri 0*n-/ionale ;la 5a6a -.rora sta* -erin/ele dea4li-a/ie= şi ener!eti-e ;e0i-ien/a ener!eti-. do58ndit. -* -onstr8n!eri serioase ale res*rselor=ale siste+elor de a-$i6i/ie :ireless"

?n $apitolul 13 a* 0ost anali6ate re/elele de a-$i6i/ie :ireless1 ad&$o- şi <(N şite$nolo!iile ;+a>oritatea standarde IEEE= -are 4ot satis0a-e -erin/ele stri-te ale re/elelor<(N" Re/elele <(N3 deoare-e 4rev.d o densitate +are a nod*rilor -* sen6ori şi e0ort-ola5orat al a-estora3 4ot 0i i+4le+entate n*+ai -* li+it.ri ener!eti-e severe" (tandard*l

4entr* )i!Bee ;2"@"=3 -are se adresea6. re/elelor <'AN de rat. +i-.3 re4re6int. -ea +ai 5*n. sol*/ie" Avanta>ele 4lat0or+elor 5a6ate 4e )i!Bee s*nt -ost*rile de i+4le+entare red*se3-ons*+*l +i- de 4*tere şi si+4litatea -* -are se -on0i!*re6. re/ea*a" Re/elele (+art D*st3datorit. di+ensi*nilor red*se ale -o+4onentelor3 n* s*nt ade-vate 4entr* -o+*ni-a/ii RF"

$apitolul #3 a anali6at -erin/ele s4e-i0i-e re/elelor :ireless -* sen6ori şi 4rovo-.rilete$nolo!i-e i+4*se a-estora3 -* s-o4*l de a +odela ele+entele s4e-i0i-e nod*l*i de re/ea3/in8nd -ont de indi-ii de 4er0or+an/. -e de4ind de a4li-a/ie" La 5a6a +odel.rii siste+elor:ireless de a-$i6i/ie sta* *r+.toarele -o+4onente1 sen6orii şi dis4o6itivele de -ontrol3dis4o6itivele de -o+*ni-a/ie3 *nitatea de -o+and.3 s4a/i*l de +e+orie şi s*rsa de ali+entare.

Dis4o6itivele de dete-tare 4entr* re/elele <(N s*nt sen6ori 4asivi o+nidire-/ionali3datorit. -ons*+*l*i de 4*tere +odest" Co+*ni-a/iile RF se 5a6ea6. 4e te$nolo!ia )i!Bee" 'el8n!. -ons*+*l +i- de ener!ie3 )i!Bee are o 4*tere de a-o4erire 0oarte 5*n. şi -ea +ai +i-.rat. a erorilor 7n +edii -* 6!o+ot +are" Unit./ile de -o+and. 4entr* a-este re/ele s*nt+i-ro-ontrolere3 -*+ ar 0i AT+e!a şi #(' 3 datorit. 0le9i5ilit./ii şi set*l*i de instr*-/i*nidestinat 4ro-es.rii se+nalelor 7n ti+4" #e+oria 4entr* re/elele <(N este 7n +od o5işn*it deti4 0las$3 -* -ost*ri şi -a4a-itate avanta>oase" (*rsa de ali+entare este a*tono+.3 de re!*l.

5aterii 4ri+are" 5/inerea e0i-ien/ei ener!eti-e de4inde de ra4ort*l dintre ener!ia 4entr*-o+*ni-a/ii şi -ea 4entr* 4ro-esare ;de re!*l.3 de s*te şi +ii 4entr* <(N=" ?n a-est sens3 s*nt

4ro4*se +ai +*lte te$ni-i3 -*+ ar 0i1 C(I'3 DM( şi ada4tarea la -i-l*rile de 4*tere"?n $apitolul (3 a* 0ost de6voltate şi eval*ate di0erite siste+e de a-$i6i/ie 5a6ate 4e

re/elele de ti4 ad&$o-" (ol*/iile 4entr* 7+5*n.t./irea 4er0or+an/ei a-estora 4rev.d +odel.riener!eti-e ;d*rat. de via/. e9tins.= şi 0*n-/ionale ;4re-i6ie de a-$i6i/ie 5*n. şi red*-erea-o+4le9it./ii=" 'entr* a e9tinde d*rata de via/. a re/elelor ad&$o-3 este -on0i!*rat. şi testat.din 4*n-t de vedere al 0ia5ilit./ii o re/ea de a-$i6i/ie -* +od*le <N" (&a de+onstrate94eri+ental -. ada4tarea la -i-l*rile de 4*tere are *n i+4a-t se+ni0i-ativ as*4ra 0ia5ilit./ii

re/elei3 d*rata de via/.3 4entr* -i-l* de l*-r* s*5 @S3 0iind ast0el e9tins. la o l*n."?n +edii ind*striale3 -* 6!o+ot ele-tro+a!neti- intens3 este st*diat. 4osi5ilitatea de a 3 4rel*-ra şi trans+ite se+nal*l 4rod*s de o s-*l. de aş-$iere 7n ti+4*l 4rel*-r.rii di0eritelor+ateriale" Datorit. nivel*l*i s-.6*t al se+nal*l*i3 este 4roie-tat *n a+4li0i-ator -*sensi5ilitate 5*n. la intrare şi -8şti! +are ;A X @=" 'e l8n!. siste+*l de e9tra!ere şi

4rel*-rare a se+nal*l*i vital3 este de6voltat. şi o inter0a/. :ireless 5a6at. 4e re/ea*a ad&$o--* +od*le <N3 -are s. 4er+it. -ontrol*l de la distan/. al 4ro-es*l*i" ?n *r+a anali6ei erorilor-anal*l*i RF3 se 4oate -on-l*6iona -. 4entr* ad8n-i+i de 4rel*-rare +i-i3 48n. la @ ++3-anal*l :ireless 0*n-/ionea6. -ore-t ;adi-.3 eroare a4ro9i+ativ -onstant.3 s*5 @S=" 'entr*ad8n-i+i +ai +ari trans+isia 4e -anal*l :ireless este inade-vat.3 eroarea de4.şind 2 S"

'entr* a4li-a/ii de +onitori6are -ontin*.3 se o4tea6. de re!*l. 4entr* siste+e -a5late3

-*+ ar 0i 'I şi G'IB" Intero4era5ilitatea re/elelor ad&$o-3 -*+ este <N3 -* a-este siste+eeste 4osi5il. at8t ti+4 -8t 4artea de a-$i6i/ie este i+4le+entat. -* 'I iar 4artea de -o+*tare



0avora5ile 4re6int. o rat. de dete-tare de 4este S" Aşadar3 4e 5a6a a-estor al!orit+i3 s*ntde6voltate $.r/i 2D sa* D 4rin -are 4o6i/ia nod*rilor 7n re/ea*a <(N 4oate 0i o4ti+i6at."

Deoare-e -oe9isten/a di0eritelor te$nolo!ii :ireless 7n a-eeaşi 5and. -* )i!Bee este 4ro5le+ati-.3 datorit. s4e-tr*l*i li+itat al 5en6ii I(# şi a di0eritelor 4*teri de trans+isie alea-estora3 4er0or+an/a -o+*ni-a/iilor din re/ea are de s*0erit ;'ER -reşte=" ?n *r+a eval*.rii

-o+*ni-a/iilor )i!Bee 4eer&to&4eer ;4e o r*t. 0i9.= a0e-tate de <i&Fi3 Bl*etoot$ şi *n -*4tor-* +i-ro*nde3 s&a o5servat -. <i&Fi 4rovoa-. -ele +ai +*lte 4ro5le+e de -oe9isten/. ;'ER[ S 4entr* rate +ari=" Deoare-e re/elele <(N a* o densitate +are de nod*ri3 se 4ot ada4ta+ai 5ine la a-este e0e-te3 0olosind +ai +*lte r*te" 'rin ada4tarea s-enari*l*i de testare lare/ea*a <(N3 s*nt eval*ate in0l*en/ele -elor şase 0a-tori identi0i-a/i ;4o6i/ia nod*rilor3 4o6i/ia0a/. de inter0erator3 rata3 -anal*l3 n*+.r*l de nod*ri3 4*terea de trans+isie= as*4ra 'ER şi7nt8r6ierilor din re/ea" (et*l de sol*/ii 4ro4*s 4entr* 7+5*n.t./irea -o+*ni-a/iilor din re/ea

4revede o /int. de S 4entr* 'ER3 -are tot*şi 4oate 0i atins. 7n -ondi/ii de s4e-tr* o-*4at şi larate +ari 4entr* <i&Fi3 4rin distri5*irea *n*i n*+.r +are de nod*ri 7n re/ea3 +ini+ 2"

C*noaşterea -ondi/iilor de 4ro4a!are >oa-. *n rol i+4ortant 7n o4ti+i6area a4li-a/ieide lo-ali6are 4ro4*se" Folosind al!orit+i de lo-ali6are si+4li ;-e 7nde4lines- -ondi/iile de

s-ala5ilitate şi de -o+4le9itate red*s.=3 adi-. <CL şi #L&+odi0i-at3 4re-i6ia 4oate 0i7+5*n.t./it.3 at8t ti+4 -8t -orela/ia dintre -alitatea -o+*ni-a/iilor ;R((I= şi distan/a detrans+isie re0le-t. -8t +ai 0idel -ondi/iile de 4ro4a!are ale -anal*l*i radio" Deoare-e erorile+ate+ati-e 4entr* #L ;7n +edie3 s*5 "@S= s*nt +*lt +ai +i-i de-8t 4entr* <CL ;7n +edie3@"K@S= iar valorile de R((I3 0iltrate 0olosind FTW şi a4oi +ediate3 s*nt -orelate +ai 5inelo!arit+i-3 -* eroarea +edie de @"S3 de-8t 4e 5a6a e-*a/iei l*i Friis3 -* 2"S3 -ele do*.si+*latoare 5a6ate 4e -o+*ni-a/ii 4eer&to&4eer 0oloses- +etoda #L -* -orela/ie lo!arit+i-."Eroarea de lo-ali6are +edie o5/in*t. -* 4ri+*l si+*lator3 7n !rila de test de @9@ +23 este de@"H +3 iar 4entr* -el de&al doilea de 2 +" (i+*larea a4li-a/iei de lo-ali6are 7ntr&o !ril. de@9@ +2 4revede o eroare +edie de 2"+3 -eea -e validea6. al doilea si+*lator" ?na-elaşi ti+43 deşi 4*terea de trans+isie s-ade de la dB+ la &2 dB+3 4re-i6ia n* are des*0erit3 -eea -e -ond*-e la e0i-ien/. ener!eti-."

?n -a6*l lo-ali6.rii 7n ti+4 real3 4e +ai +*lte dire-/ii3 7n re/ea*a <(N3 este de aşte4tat-a eroarea de lo-ali6are s. -reas-." Tot*şi3 deoare-e lo-ali6area este e0e-t*at. -* +ai +*ltenod*ri&re0erin/.3 a-est e0e-t 4oate 0i -o+4ensat" ?n a-eeaşi !ril. de testare3 a 0ost esti+at.

4o6i/ia nod*l*i +o5il 4entr* +ai +*lte nod*ri&re0erin/.1 3 3 şi H" Eroarea de lo-ali6are se+odi0i-. de la 2"2 + ;4entr* NodRe0= la 2"H + ;H NodRe0=" (e esti+ea6. -. 4entr* @

NodRe03 eroarea de lo-ali6are va 0i de 2" +3 iar 4entr* 2 NodRe03 de @"HK +" Aşadar3-o+*ni-a/iile RF n* s*nt ideale 4entr* a o5/ine o lo-ali6are 0oarte 4re-is.3 dar3 s*nt e0i-ientedin 4*n-t de vedere ener!eti-3 +ai ales 4entr* re/elele <(N3 -are 4rev.d res*rse li+itate"

?%"% C,+)/i>u'iiContri5*/ii la -er-etarea 0*nda+ental.1

& 4ro4*nerea *n*i +odel +ate+ati- 4entr* 7+5*n.t./irea d*ratei de via/. a re/elelorad&$o- de ti4 <N 7n 0*n-/ie de 4onderea 4erioadelor de a-tivitateO

& eval*area e94eri+entat. şi analiti-. a se+nalelor de nivel s-.6*t 4rod*se de os-*l. de aş-$iere 7n ti+4*l 4rel*-r.rii di0eritelor +ateriale şi a0e-tate de 6!o+otO

& 4ro4*nerea *n*i set de sol*/ii 4entr* 7+5*n.t./irea 0ia5ilit./ii *n*i siste+ 5a6at 4einter0a/a dintre str*-r*ri -a5late de a-$i6i/ie şi +od*le de -o+*ta/ie :irelessO

& ela5orarea *n*i +etode de identi0i-are a 6onelor -* -on-entra/ii de 4ra0 ridi-ate 4rin dise+inarea datelor 4rel*ate şi de red*-ere a nivel*l*i de 4*l5eri din aerO

K



BIBLIGRAFIE (ELECTIMĂ

@V Al&arai3 W"N"3 a+al3 A"E" Routing tec"niWues in ireless &ensor /etworUsQ a surve>3 IEEE<ireless Co++*ni-ations3 De-e+5er 23 Mol" @@3 Iss*e H3 'a!"H&22V Baer3 N" igbee and 2luetoot"@ Co+4*tin! and Control En!ineerin!3 A4rilie&#ai 23 Mol"@H3Iss*e 23 'a!"2&2

V Balanis3 C" A" Antenna T"eor>Q Anal>sis and Design7 (rd )dition3 <ile,&Inters-ien-e3 2V Balanis3 C" A" Modern Antenna KandbooU 3 <ile,3 (e4te+5rie 2V Bate+an3 A" & Digital $ommunicationsQ Design or t"e Real orld 3 Addison <esle, Lon!+an Li+ited3@HV Besen$ard3 W" " KandbooU o 2atter> Materials3 <ile,&MC%3 Ian*arie @KV Bin!3 B" )merging Tec"nologies +n ireless <A/sQ T"eor>7 Design7 And Deplo>ment 3 Ca+5rid!eUniversit, 'ress3 2V Bl*+ental3 W"3 Gross+an3 R"3 Golato:si3 F"3 Ti++er+ann3 D" eig"ted $entroid <ocalization in

ig2ee!based &ensor /etworUs3 'ro-eedin!s o0 Intelli!ent (i!nal 'ro-essin!3 -to+5rie 2K3 4a!" @@KV Bo!dan3 I" Antene MicrostripQ 5ndrumar de 'roiectare3 2 $tt41sta00"et-"t*iasi"ro5o!daniAntene'rAnt#stri4"4d0

@V Calla:a,3 E" %" ireless &ensor /etworUsQ Arc"itectures and 'rotocols3 CRC 'ress3 A*!*st 2@@V C$en3 )" N" Antennas or 'ortable Devices3 <ile,3 #ai 2K@2V C$en3 )" N"3 C$ia3 #" J" <" 2roadband 'lanar AntennasQ Design and Applications3 <ile,3 Fe5r*arie2H@V C$i*3 C" <"3 Lin3 F" L" $ompact Dual!band '+FA wit" Multi!resonators3 Ele-troni-s Letters3 Mol" 3I*n" 223 4a!" @V Coo3 D" W"3 Das3 (" &mart )nvironmentsQ Tec"nolog>7 'rotocols and Applications3 <ile,&Inters-ien-e3 Noie+5rie 2@V Coolev3 T" ireless $ommunication &tandardsQ A &tud> o +))) ;,#.117 ;,#.187 and ;,#.19 3(tandards In0or+ation Net:or IEEE 'ress3 A*!*st 2@HV Di/*3 M" 2azele Aşc"ierii Metalelor @ Edit*ra #atri9 Ro+3 2@KV Di/*3 M" /oi aspecte privind relaţia de legătură dintre termocurent şi temperatură la aşc"iereaoţelului X<$-83 (-ienti0i- B*lletin o0 “Te$no+*s3 Mol" I3 (*-eava3 #ai @K@V Di/*3 M"3 #i$ail3 L" &tudiul termocurentului de aşc"iere la strun0irea oţelului X<$-8 cu plăcuţe i=atemecanic tip T// 19,-1#!'(,3 B*lletin o0 t$e Ht$ International Con0eren-e on “Te$nolo!ii #oderne3 Calitate.Restr*-t*rare” T#CRQ3 Te-$ni-al Universit, o0 #oldova3 C$işin.*3 Mol" I3 4a!"@@&@3 2@V Do$ert,3 L"3 'ister3 " (" W"3 El G$ao*i3 L" $onve= position estimation in wireless sensor networUs3'ro-" IEEE In0o-o+ 2@3 An-$ora!e3 A3 U(A3 A4rilie 2@2V Ferrari3 G"3 #eda!liani3 '"3 Di 'ia66a3 ("3 #artalo3 #" ireless &ensor /etworUsQ 'erormance

Anal>sis in +ndoor &cenarios@ E*rasi4 Wo*rnal on <ireless Co++*ni-ations and Net:orin!3 Ian*arie 2K2@V Free+an3 R" L" Fundamentals o Telecommunications7 #nd )dition3 <ile,&IEEE 'ress3 #ai 222V F*>i+oto3 "3 %enderson3 A"3 %irasa:a3 "3 Wa+es3 W"R" &mall Antennas3 Wo$n <ile,k(ons In-"3 @K2V Gao3 ("C" Dual!polarized Microstrip Antenna )lements and Arra>s or Active +ntegration3 ($an!$ai

Univ" 'ress3 ($an!$ai3 C$ina3 @2V Gar!3 R"3 B$artia3 '"3 Ba$l3 I"3 Itti4i5oon3 A"3 Microstrip Antenna Design KandbooU 3 Arte-$ %o*se32@3 I(BN &H&@&H2V G$ava+i3 W" #"3 #i-$ael3 L" B"3 o$no3 R" ltra ide 2and &ignals and &>stems in $ommunication

)ngineering @ Wo$n <ile,k(ons Ltd"3 2nd edition3 Ian" 2K2HV Godara3 L" C"3 Barroso M" A" N" KandbooU o Antennas in ireless $ommunication3 CRC 'ress3 A*!"2@3 I(BN @2H2KV Gra00in3 W"3 Rots3 N"3 'edersen3 G" F" Radiations '"antom or Kand"eld '"ones3 Te-$nolo!,Con0eren-e3 23 IEEE MT(&Fall MTC 2" 2nd3 Mol"23 'a!" HH2V %ill3 W"3 %orton3 #" 3 lin!3 R" 3 ris$na+*rt$,3 L" T$e 4lat0or+s ena5lin! :ireless sensor net:ors3Co++*ni-ations o0 t$e AC#3 vol"K nr"H3 I*nie 2 2V %ill3 W"3 (6e:-6,3 R"3 <oo3 A"3 %ollar3 ("3 C*ller3 D" E"3 'ister3 " (" W" &>stem Arc"itecture

Directions or /etworUed &ensors3 'ro-eedin!s o0 t$e t$ International Con0eren-e on Ar-$ite-t*ral (*44ort 0or'ro!ra++in! Lan!*a!es and 4eratin! (,ste+s3 44" @3 Ca+5rid!e3 #A3 2

http://eu.wiley.com/WileyCDA/Section/id-302479.html?query=Roger+L.+Freeman

http://portal.acm.org/citation.cfm?id=990705&dl=GUIDE&coll=GUIDE&CFID=81393207&CFTOKEN=16214030



http://eu.wiley.com/WileyCDA/Section/id-302479.html?query=Roger+L.+Freeman





V %ossain3 E"3 Le*n!3 " ireless Mes" /etworUsQ Arc"itectures and 'rotocols3 (4rin!er3 Noie+5rie2K@V %*an!3 J"3 Bo,le3 " AntennasQ From T"eor> to 'ractice3 <ile,3 A*!*st 22V Il,as3 %"3 #a$!o*53 I" KandbooU o &ensor /etworUsQ $ompact ireless and ired &ensing &>stems3CRC 'ress3 I*lie 2V Il,as3 #" T"e KandbooU o Ad Koc ireless /etworUs3 CRC 'ress3 De-e+5rie 22

V Wean&C$arles3 J" T"3 Un!vi-$ian3 M"3 Bar5osa3 W" A" )ects o &ubstrate 'ermittivit> on 'lanar +nverted!F Antenna 'erormances3 Wo*rnal o0 Co+4*ters 7 Mol"3 Nr"K3 I*lie 2V a$n3 #"W"3 at63 R"%"3 'ister "("W )merging $"allengesQ Mobile /etworUing or Y&mart DustZ1$tt41:::&ee"stan0ord"ed*>+4*5s>-n""4d0 HV arl3 %"3 <illi!3 A" 'rotocols and Arc"itectures or ireless &ensor /etworUs3 <ile,&Inters-ien-e3-to+5rie 2KKV ie$ne3 %" A" 2atter> Tec"nolog> KandbooU7 #nd )dition3 CRC 'ress3 A*!*st 2V i+3 %" ("3 (on!3 W" %"3 Lee3 (" )nerg>!eicient traic sc"eduling in +))) ;,#.18.- "ome automationnetworUs7 IEEE Transa-tions on Cons*+er Ele-troni-s3 vol" 3 Nr"23 4a!" HK3 #ai 2KV oro5ov3 I" #" +nluenţa enomenelor termoelectrice care apar %n timpul aşc"ierii7 asupra uzurii

sculei3 &tanUi i instrument 3 Nr" 3 @H

V ra*s3 W" D"3 #ar$e0a3 R" W" Antennas or all Aplications7 (

rd

)dition3 #-Gra:&%ill(-ien-eEn!ineerin!#at$3 Noie+5rie 2@@V ris$na+*rt$,3 (" 'latorm!independent sotware enables true interoperabilit> in igbee /etworUs3'orta5le Desi!n3 vol"@3 Nr" 3 4a!" 2H3 A*!*st 2K2V *+ar3 G"3 Ra,3 " '" 2roadband Microstrip Antennas3 Arte-$ %o*se '*5lis$ers3 Noie+5rie 22V Li3 ian!&Jan! ireless Ad Koc and &ensor /etworUs3 Ca+5rid!e Universit, 'ress3 I*nie 2V Linden3 D"3 Redd,3 T" B" KandbooU o 2atteries (rd )dition3 #-Gra:&%ill 'ro0essional3 A*!*st 2@V M23*&5,+<Pi0u@ M% Range TracUing in ireless /etworUs@ Annals o0 DAAA# k 'ro-eedin!s o0 t$e@t$ DAAA# International (,+4osi*+3 Trnava3 (lova-ia3 -t" 23 'a!"KKKKHV M23*&5,+<Pi0u@ M%3 erstes63 C")" Formarea unei reţele wireless %n 2anda +&M care să ie optimă

şi sigură pentru transmisii de date3 AFA(E(3 #ai 23 'a!"2&KV M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Nedel-*3 A"M"3 Ale9andr*3 #"3 Ro+an-a #"3 #orari*3 G" Monitoring Air

'ollution +n +ndustrial )nvironment it" ireless +nterace3 Annals o0 DAAA# k 'ro-eedin!s o0 t$e 2t$

DAAA# International (,+4osi*+3 Miena3 A*stria3 2V M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Nedel-*3 A"M"3 (and*3 F"3 (6eel,3 I"3 #orari*3 G" 'erormance Anal>sis oireless &ensor /etworUs in +ndustrial )nvironment or Remote $ontrol @ (IIT#E3 @t$ Edition3 (e4te+5rie23 'a!"&V M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Nedel-* A"M"3 (6eel,3 I"3 #orari*3 G"3 #iron3 #"3 ertes63 C" )nerg>!eicientTracUing or ireless &ensor /etworUs3 International <ors$o4 on Ro5oti- and (ensors Environ+ents3 Le--o3Italia3 Noie+" 23 'a!"@H@HV M23*&5,+<Pi0u@ M%3 (6eel,3 I" Reliabilit> and &ecurit> $oncerns in <ow Rate ireless /etworUs

+nside 2uldings and Xutside3 B*letin*l Universit./ii Braşov3 (eria A@ 2K3 'a!"2&2H@V M23*&5,+<Pi0u@ M%3 (6eel,3 I"3 Gavr*s3 R" )icient data propagation tec"niWues and securit>concerns in <ow!rate ireless 'ersonal Area /etworUs in Xudoor and +ndoor scenarios @ 'ro-eedin!s o0 t$e @@t$

'TI# International Con0eren-e3 #ai 23 Mol"3 'a!"2@&2H2V M23*&5,+<Pi0u@ M%3 (6eel,3 I"3 (toianovi-i3 M" )valuating t"e industrial areas wit" "ig"

particulate concentration using a wireless Approac"3 Kt$ International Con0eren-e on Ele-tro+e-$ani-al and'o:er (,ste+s3 Iaşi3 2V #a-$edon&'is*3 T"3 #a-$edon&'is*3 E"3 M23*&5,+<Pi0u@ M% Monitoring t"e Atmosp"eric Dust rom

)lectric Arc Fusion welding in real!time3 @st International Con0eren-e on #an*0a-t*rin! En!innerin!3 *alit,and 'rod*-tion (,ste+s ;#EA'( Q=3 Braşov3 2V #at$ias3 C" W"3 '$i0er3 L" T"e evolving wireless landscape@ B*ssiness Co++*ni-ation Revie:3 A4rilie23 Mol"3 Iss*e 3 'a!"@&2V #isi-3 W"3 #isi-3 M" ireless 'ersonal Area /etworUsQ 'erormance7 +nterconnection7 and &ecurit>wit" +))) ;,#.18.-3 <ile,3 #artie 2



HV #orari*3 G"3 Ale9andr*3 #"3 #iron3 #"3 Ro+an-a3 #"3 M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Do5res-*3 A" )=periment!&upported &tud> Xn T"e 2ipolar DisU Microstrip Antenna@ Annals o0 DAAA# k 'ro-eedin!s o0t$e 2t$ DAAA# International (,+4osi*+3 Miena3 A*stria3 Noie+" 2KV #orari*3 G"3 #iron3 #"3 Ale9andr*3 #"3 M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Ro+an-a3 #"" T"e +nluence X <ow

+ntensit> Microwave )lectromagnetic Field Xn AWueous &olutions7 Annals o0 DAAA# k 'ro-eedin!s o0 t$e2t$ DAAA# International (,+4osi*+3 Miena3 A*stria3 Noie+" 2

V Nedel-*3 A"3 (and*3 F"3 M23*&5,+<Pi0u@ M%3 (toianovi-i3 M" ireless!based Remote Monitoring and$ontrol o +ntelligent 2uildings3 International <ors$o4 on Ro5oti- and (ensors Environ+ents3 Le--o3 Italia3 Noie+" 2V Nedel-*3 A"M"3 Tala5a3 D"3 (toianovi-i3 M3 M23*&5,+<Pi0u@ M%3 (6eel,3 I" $onceptual +ntegrationo ireless &ensor /etworUs wit" (D )nvironment 3 Intenational Con0eren-e on <ireless Co++*ni-ations3 Net:orin! and In0or+ation (e-*rit, ;<CNI(=3 3 Bei>in!3 C$ina3 I*lie 2@3 Mol" 23 'a!"HHV $rt+an3 F"3 Roeder3 " i!Fi KandbooUQ 2uilding ;,#.11b ireless /etworUs@ #-Gra:&%ill3A4rilie 2H@V tt3 D" N"3 *+ar3 N"3 'eters3 T" #" 'assive sampling to capture spatial variabilit> in 'M 1,!#.83At$+os4$eri- Environ+ent 7 Mol" 23 Iss*e 3 Fe5" 23 4!" KH&KHH2V 'ister3 "("W"3 W"#" a$n3 B"E" Boser &mart DustQ ireless /etworUs o Millimeter!&cale &ensor

/odes3 Ele-troni-s Resear-$ La5orator, Resear-$ (*++ar,3 @HV 'olastre3 W"3 (6e:-6,3 R"3 C*ller3 D" )nabling ltra!<ow 'ower ireless Researc"@ 'ro-eedin!s o0t$e Fo*rt$ International Con0eren-e on In0or+ation 'ro-essin! in (ensor Net:ors ;I'(N('T(=3 A4rilie 2HV 'o6ar3 D" #" Microwave )ngineering (rd )dition3 <ile,3 2KHV 'o6ar3 D" #" /ew Results or Minimum I7 Ma=imum Bain7 and 'olarization 'roperties o

)lectricall> &mall Arbitrar> Antennas3 E*CA'3 #artie 2HHV Rao3 (" Esti+atin! )i!Bee Trans+ission in I(# Band3” )D/ )urope3 vol" 23 4a!" &3 I*lie 2KHKV Ro+er3 "3 #attern3 F" T"e Design &pace o ireless &ensor /etworUs3 IEEE <irelessCo++*ni-ations3 De-e+5rie 23 Mol" @@3 Iss*e H3 'a!"&H@HV ($ore,3 R"3 Ananda3 A"3 C$an3 #"C"3 oi3 <" T" Mobile7 ireless7 and &ensor /etworUsQ Tec"nolog>7

Applications7 and Future Directions3 <ile,&IEEE 'ress3 #artie 2HHV (rinivasan3 "3 Levis3 '" R&&+ is nder Appreciated @ 'ro-eedin!s o0 T$e T$ird <ors$o4 on

E+5edded Net:ored (ensors ;E+Nets 2H= Ca+5rid!e3 #A3 #ai 2HKV (toianovi-i3 M"3 Tala5.3 D"3 Nedel-*3 A"M"3 M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Bar5*-ean*3 F"3 (tavar3 A" A *irtual

Realit> 2ased Kuman!/etworU +nteraction &>stem or (D +nternet Applications3 'ro-eedin!s o0 t$e @2t$ 'TI#International Con0eren-e3 Braşov3 #ai 2@3 'a!"@KH @K@V (trass5er!3 D" &imple /etworUs@ EDN E*ro4e3 #ai 2H3 Mol"@3 Iss*e 3 'a!"&2K2V (*!ano3 #"3 a:a6oe3 T"3 $ta3 J"3 #*rata3 #" +ndoor <ocalization &>stem using R&&+ Measuremento ireless &ensor /etworU based on igbee &tandard @ IA(TED International Con0eren-e on <ireless (ensor Net:ors3 I*lie 2HKV (6eel,3 I"3 (toianovi-i3 M"3 M23*&5,+<Pi0u@ M%3 Nedel-*3 A" ireless /eural &ignal Transmissionin 2iomedical 'rost"etic &>stems@ (IIT#E3 @t$ Edition3 G,*la3 Un!aria3 (e4te+5rie 23 'a!" H&HKV <illi!3 A"3 #at$e*s3 "3 <olis63 A" ireless tec"nolog> in industrial networUs@ 'ro-eedin!s o0 t$e

IEEE3 I*nie 23 Mol"3 Iss*e H3 'a!"@@&@@@KV <ilson3 W"3 'at:ari3 N" T"roug"!all Motion TracUing sing *ariance!2ased Radio Tomograp">

/etworUs3 ariv"or!3 -to+5rie 2KHV <on!3 " L" Design o /onplanar Microstrip Antennas and Transmission <ines3 <ile,3 @KKV <on!3 " L" 'lanar Antennas or ireless $ommunications3 <ile,3 Ian*arie 2KV Ja-o*53 #" D" ireless Te"nolog>Q 'rotocols7 &tandards7 and Tec"niWues@ CRC 'ress3 A4rilie 22KV Jee3 " N*+eri-al (ol*tion o0 Initial Bo*ndar, Mal*e 'ro5le+s involvin! #a9:ellms E*ations inIsotro4i- #edia3 IEEE Transa-tions o0 Antennas and 'ro4a!ation3 @HHV Jeo3 C" L" Active Microstrip Arra> Antennas3 (-$ool o0 Co+4*ter (-ien-e and Ele-tri-alEn!ineerin!3 Universit, o0 *eensland3 21 $tt41innove94o"itee"*"ed*"a*22KT$esis"4d0 @V )a$ariadis3 T" )volution o ireless <A/ and 'A/ &tandards3 Co+4*ter (tandards and Inter0a-es3vol" 2H3 44" @K@3 #ai 22V )$an!3 J"3 L*o3 W "3 %*3 %" ireless Mes" /etworUingQ Arc"itectures7 'rotocols and &tandards3A*er5a-$ '*5li-ations3 De-e+5rie 2H

@

http://ieeexplore.ieee.org/search/wrapper.jsp?arnumber=1138693






E+&/-&)i32l 2+5 Fu+3)i,+2l O1)i8i42)i,+0 ,7 A3ui0i)i,+ S0)&80 7,/ Wi/&l&00C,88u+i32)i,+0 i+ )*& ISM B2+5

B, 0or+in! an *5i*ito*s s,ste+ t$at -an 0*n-tion in an, -onditions3 data -an 5ea--essed 5, an,one3 0ro+ an,:$ere3 an,ti+e" T$e ad&$o- net:ors and <(Ns a44eal to t$e

a-*isition and disse+ination o0 data re!ardin! t$e +edi*+3 :it$ t$e 4*r4ose o0 develo4in!-o+4lete a-*isition s,ste+s3 5ot$ environ+entall, -ons-io*s and ener!, e00i-ient"Re!ardin! t$e 0*n-tional and ener!eti-al 4er0or+an-es o0 -*rrent a-*isition s,ste+s3 t$et$esis 4ro4oses t$e 0ollo:in! sol*tions 5ased on a :ireless a44roa-$ in t$e I(# Band1

& t"e accomodation to wireless tec"nologies wit"[wit"out low energ>E& t"e design o t"e radio transmission[reception devices wit" low proileE& energetical[unctional optimizations and pro0ects or acWuisition networUs"T$e 0irst 4art o0 t$e t$esis 0o-*ses on t$e ad&$o- net:or and <(N -$ara-teristi-s and

ar-$ite-t*re3 on t$e te-$nolo!ies and 4lat0or+s 0or t$e :ireless a-*isition s,ste+s"In t$e se-ond 4art3 di00erent sol*tions 0or i+4rovin! t$e 4er0or+an-e o0 s,ste+s 5ased

on ad&$o- net:ors are anal,6ed" A s,ste+ 0or -a4t*rin! lo: si!nals 4rod*-ed 5, -*ttin! and

a s,ste+ 0or esti+atin! and -ontrollin! t$e d*st 4arti-les -on-entration are 4ro4osed" T$eener!, e00i-ien-, is o5tained 5, ada4tin! to t$e o4eration states :it$ di00erent 4o:er-ons*+4tion "

In t$e ne9t se-tion3 a +i-rostri4 antenna s,ste+ is desi!ned 0or devi-es :it$ lo: 4ro0ile ;(+art D*st=3 and a 4lanar antenna 0or :ide 5and -o++*ni-ations ;U<B="

In t$e last se-tion3 t$e 0*n-tional and ener!eti-al o4ti+i6ations 0or <(Ns -onsist in1t$e re-o!nition o0 atten*ation so*r-es and areas o0 0avora5le 4ro4a!ation3 t$e a+elioration o0

5and -oe9isten-e ;I(# Band= and t$e tra-in! a--*ra-, i+4rove+ent :it$ lo: ener!,"

O1)i8i49/i E+&/-&)i3& (i Fu+3'i,+2l& 2l& Si0)&8&l,/ 5& A3*i4i'i& 1&+)/u C,8u+i32'iiWi/&l&00 + B2+52 ISM

'rin 0or+area *n*i siste+ -* -a4a-itate neli+itat. -are s. 0ie 0*n-/ional 7n ori-e-ondi/ii3 datele 4ot 0i a--esate instantane* de -.tre ori-ine3 de ori*nde3 şi ori-8nd" Re/elele ad&$o- şi de sen6ori ;<(N= 4re6int. interes 7n -eea -e 4riveşte a-$i6i/ia şi dise+inareain0or+a/iilor le!ate de +edi*l 7n-on>*r.tor3 -* s-o4*l de a de6volta siste+e de a-$i6i/ie-o+4lete3 at8t -onştiente de +edi* -8t şi e0i-iente ener!eti-" 'entr* 7+5*n.t./irea

4er0or+an/elor 0*n-/ionale şi ener!eti-e ale siste+elor de a-$i6i/ie a-t*ale3 te6a 4ro4*ne*r+.toarele sol*/ii 5a6ate 4e o a5ordare :ireless 7n Banda I(#1

& adaptarea structurilor cablate la te"nologii wireless cu[ără consum redusE& proiectarea dispozitivelor de emisie!recepţie radio de dimensiuni reduseE

& optimizări energetice[uncţionale şi proiecte de dezvoltare %n reţelele de ac"iziţie.'ri+a 4arte a te6ei 4re6int. ar$ite-t*ra şi -ara-teristi-ile re/elelor ad&$o- şi <(N3 şite$nolo!iile şi 4lat0or+ele destinate siste+elor de a-$i6i/ie :ireless"

?n a do*a 4arte s*nt anali6ate di0erite sol*/ii 4entr* 7+5*n.t./irea 4er0or+an/elorsiste+elor de a-$i6i/ie :ireless 5a6ate 4e re/ele ad&$o-" (*nt 4ro4*se do*. siste+e1 4entr*-a4tarea se+nalelor 4rod*se 7n *r+a 4ro-eselor de aş-$iere şi 4entr* esti+area şi -ontrol*l-on-entra/iei de 4arti-*le de 4ra0 din +edii ind*striale" E0i-ien/a ener!eti-. este do58ndit.

4rin ada4tarea +od*rilor de o4erare ale -o+4onentelor de re/ea la -i-l*rile de 4*tere?n *r+.toarea se-/i*ne este 4roio-tat *n siste+ de antene de ti4 +i-rostri4 4entr*

dis4o6itive -* 4ro0il red*s ;(+art D*st=3 şi o anten. 4lat. 'IFA de 5and. lar!. ;U<B="?n *lti+a 4arte3 o4ti+i6.rile 0*n-/ionale şi ener!eti-e 4entr* re/elele <(N 4rev.d1

identi0i-area s*rselor de aten*are ;6onelor de *+5r.= şi 6onelor 4rielni-e 4ro4a!.rii37+5*n.t./irea -oe9isten/ei 7n 5and. ;Banda I(#= şi a 4re-i6iei de lo-ali6are -* -ons*+ red*s"

2

machedon pisu mihai

Documents