Yangın Algılama Ve Yönlendirme Cihazı - SENSOR NETWORK

PROJE AMACI

Sensor Network teknolojisi ile acil durumlarda yangın söndürme ve yönlendirme.

Projenin Adı

Yangın söndürme ve yönlendirme cihazı

Proje Konusu

Sensor Network teknolojisi ile yangın söndürme sensörü ve acil durumlarda yönlendirme yapacak sistem tasarlama

Proje Takımı

Lider:                                                                     

Araştırma- Geliştirme [AR-GE]:             

Tasarımı:                                                       

Gereksinim analizi:                                          

Test:                                                                      

Proje Kısa Tanımı

Gerçekleştireceğimiz sistem, büyük yaşam alanlarında bilinen yangın söndürme sensörleri ile birlikte kurulacak olan sensör network sayesinde yangın anında kaçmaya müsait olan yollara ve çıkış kapılarına insanları yönlendirecek işaretçiler koyarak yangın anında en hızlı ve güvenilir bir şekilde binayı terk ettirmeyi hedeflemektedir.

Proje Takvimi

9 Ekim              - Proje Belirlenmesi

16 Ekim                            - Proje Planı

30 Ekim              - Gerekli ihtiyaçların belirlenmesi ve görev dağılımı

20 Kasım              - Sistemin Dizaynı

27 Kasım              - Test Tanımlama

11 Aralık              - Test sonuçları ve detaylı analizi

Tahmini Bütçe

Her bir mühendisin çalışacağı iş günü için verilecek günlük ücret 160 liradır. 63 günde toplam 6 mühendis çalışacaktır.

Çalışanların Maaşı                            :              63x6x160=60.480 TL

Ofis gideri:

(Kira, elektrik, su, gıda)x2ay              :     1500 TL

Sistemin Kurulumu:

Herbir sensor ideal olarak 20 m² lik bir alanda sağlıklı algılama yapabilmektedir. Kurulacak olan mekanın büyüklüğü 60.000 m² kabul edilirse,  toplam 300 sensör kullanılması gerekmektedir. Sensör birim maliyeti XXX lira gelmektedir. 60bin metrekarelik bir alanda toplam sensör kurulum maliyeti 300x XXX liradan 300XXXlira etmektedir.

Sensor networkte sensörler arası iletişimi sağlayabilmek için her 10 sensörün bağlı olacağı sensor düğümleri olmalıdır, ideal bir sensör düğümünün maliyeti ortalama 1TL dir.

30x1= 30 TL

Yönlendirme için kullanılacak ışıklı tabelaların küçük boyları 25 TL Büyük boyları 40 TL dir. 60bin metrekarelik bir alanda bulunan 10 normal, 6 acil çıkış kapısı için yönlendirmede kullanılaması gereken küçük boy tabela sayısı  44, büyük boy tabela sayısı 35 olarak belirlenmiştir.

44x25+35x40               :              2500 TL

Sensor Network yönetimini yapacak ana kontrol mekanizması tüm programları dahil : 75.000 TL

Sistemi kuracak olan 12 yetişmiş teknik elemanın kişi başı bir haftalık kurulum maliyeti 1000 TL dir.

12x1000                            :               12.000 TL

60bin m²  alan için tahmini toplam bütçe: 999999999 TL dir.

Gerekli Eforlar

Toplam 63 gün çalışma.

Mühendis ekibinin sensorlerin çalışma mantığı hakkında detaylı bilgiye sahip olması gerekmektedir.

Mühendis ekibinden en az bir kişinin yangın söndürme talimatları ve yönetmeliği hakkında ayrıntılı bilgiye sahip olması ve yangın söndürme sensörleri üzerinde ayrıntılı bilgisi olması gerekmektedir.

Ekipten en az bir kişinin büyük yaşam alanları(hastane, avm, vb) mimari yapısı ve yönetmelikleri hakkında yeterli bilgiye sahip olması gerekmektedir.

PROJE PLANI

Sensor Network

Kablosuz sensör ağlar son zamanlarda oldukça gündemde olan ve birçok alanda uygulanabilen yeni bir teknolojidir. Kablosuz sensör ağlar kullanılarak ortamla etkileşimli olarak bilgi toplanabilmekte, bu bilgi kollektif bir şekilde değerlendirilebilmekte ve gerektiğinde bilgiye dayalı olarak ortam üzerinde değişiklikler yapılabilmektedir.

Donanım ve kablosuz sistemlerdeki gelişmeler duşuk maliyetli, duşuk guc tuketimli, cok işlevli minyatur algılama aygıtlarının uretilmesine olanak sağlamıştır. Bu aygıtlardan yuzlercesi, binlercesi yardımıyla ad-hoc ağlar oluşturulabilmektedir. Orneğin bu aygıtlar geniş bir coğrafyaya dağıtılarak kablosuz, ad-hoc bir ağ oluşturulmaktadır. Bu dağıtılan ve ağı oluşturan sensorler işbirliği yaparak bir algılama ağ sistemini  oluşturmaktadır. Bir sensor ağı bilgiye her an, her yerden kolayca erişilmesini sağlar. Bu işlevi veriyi toplayarak, işleyerek, cozumleyerek ve yayarak yerine getirir. Boylece ağ, etkin bir şekilde zeki bir ortam oluşmasında rol oynamış olur.

Kablosuz sensor ağlar; geniş bir yelpazede, değişik uygulama alanları icin devrimsel algılama ozelliği yetenekleri sunmaktadır. Bunun nedeni sensor ağlarının

Ø       Guvenilirlik

Ø       Doğruluk

Ø       Esneklik

Ø       Maliyet verimliliği

Ø       Kurulum kolaylığı

ozelliklerine sahip olmasıdır.

Sensor ağları

Ø       Bilgi toplama

Ø       Bilgi işleme

Ø       Sivil ve askeri uygulamalar icin ceşitli ortamların izlenmesi ve gozlenmesini olanaklı kılar.

Sensorler kolaylıkla kurulmaktadır, cunku bir altyapıya veya insan mudahalesine gerek yoktur. Algılayarak, hesaplayarak ve ortamda eyleme gecerek gorevlerini yaparlar. Kendilerini orgutleyebilir ve farklı uygulamaları desteklemek uzere uyarlanabilirler.

Her sensor düğümü, kablosuz iletişim yeteneğine ve sinyal işleme ile veri yaymaya yetecek zekaya sahiptir. Sınırlı enerji, işlem gucu ve iletişim kaynaklarına sahip olması geniş bir alanda oldukca yuksek sayıda sensor kullanımını gerektirmektedir.  Bu buyuk sayı kullanımı sensor ağının hareket eden nesnenin gercek hızı, yonu, boyutu ve diğer ozelliklerini, tek bir sensore gore daha yuksek bir doğrulukta bildirmesini sağlar.

Kablosuz Sensör Ağların Mimarisi: İşleyiş ve İletişim

Kablosuz sensör ağlarında çok sayıda sensör düğümü ve bu düğümlerin üzerinde bulunan bileşenler bulunur. Bu ağın temel elemanları algılama, veri işleme ve haberleşme özelliğine sahip sensör düğümlerdir. Sensör düğümler, herhangi bir kablo olmaksızın, izleyecekleri ortama rastgele saçılmış halde bulunurlar. Sensör düğümünün ana bileşenleri mikro denetleyici, alıcıverici, dışsal bellek, güç kaynağı ve bir veya daha fazla sensördür. İzlemenin yapıldığı ortamda toplanan veri genelde 3 seviyede işlenilir.

1. İzlenilecek ortamdaki olaylar, sensör düğümler tarafından algılanır. Her bir sensör düğüm elde ettiği veriyi ayrı ayrı işlemektedir.
2. İkinci seviye de her düğüm algılayıp, işledikleri veriyi komşularına yollamaktadır.
3. Sensör ağ haberleşmesinde ki en üst katman, işlenmiş verinin baz olarak adlandırılan merkeze yollanılmasıdır.

Baza gönderilen veri eğer başka kıstaslar eşliğinde tekrar analiz edilecekse yada başka amaçlar için kullanılacaksa bu işlemlerin yapılacağı sistemlere yada merkezlere iletimi sağlanır. Bunların haricinde sensör ağ teknolojilerini gerçekleştirmede; donanım tasarımı, iletişim protokolleri ve uygulama tasarımlamada zorluklar çıkmaktadır. Sensör ağlarının topolojisinin çok sık değişmesi, sensörlerin noktadan noktaya iletişime dayanan ağlarda yayım iletişim paradigmasını kullanması, sensörlerin bozulmaya yatkın olmaları ve kısıtlı hesaplama yeteneği, güç ve hafızaya sahip olmaları ile çok fazla sayıda kullanılmaları sonucu oluşabilecek tıkanma ve çarpışmalar kablosuz sensör ağlarında karşılabilecek zorluklardır. Üstelik etkili bir ağa sahip olabilmek için fazla sayıda ucuz maliyetli sensöre, düşük enerji kullanımına, belleğin verimli kullanılmasına, verilerin toplanmasına, ağ özörgütlenmesine (çok sayıda düğüm ve bu düğümlerin erişimi zor ortamlarda ağın kendini örgütleyebilmesi) ve işbirlikçi sinyal işlemeye (birden fazla sensörden gelen veriyi birleştirmek) sahip olunmalıdır.

Sensor Düğümleri

Sensor duğumu (Bkz. Şekil 1),

kablosuz sensor ağlarında kullanılan

ve hesaplama, algısal bilgi toplama

ve ağdaki diğer bağlantılı duğumlerle

haberleşme yeteneklerine sahip düğümlerdir

Şekil 1 – Sensor Düğümü

Sensör Düğüm’ünün Bileşenleri

Sensor duğumunun ana bileşenleri (Şekil 2) mikrodenetleyici, alıcı-verici, dışsal bellek, guc kaynağı ve bir veya daha fazla sensordur.

Mikrodenetleyici: Mikrodenetleyici gorevleri yapar, veriyi işler ve sensor duğum icerisindeki diğer bileşenlerin işlevselliğini denetler. Denetleyici olarak kullanılabilecek diğer alternatiflerarasında şunlar sayılabilir: genel amaclı masaustu mikro işlemci, sayısal sinyal işlemciler (SSİ), alanı programlanabilir gecit dizileri (FPGA) ve uygulamaya ozgu tumleşik devreler. Mikro denetleyiciler sensor duğumu icin en uygun secimdir. Her seceneğin kendine ozgu avantaj ve dezavantajları vardır. Diğer aygıtlara bağlanmadaki esneklikleri, programlanabilir olması, bu aygıtlar uyuma moduna girebildiği ve sadece denetleyicinin bir kısmının etkin olması nedeniyle duşuk enerji tuketimi nedeniyle Mikro denetleyiciler gomulu sistemler icin en uygun secimdir. Genel amaclı mikro işlemciler mikro denetleyicilerden daha fazla enerji harcamaktadır. Sayısal sinyal işlemciler (SSİ) geniş bant kablosuz iletişim icin uygundur. Kablosuz sensor ağlarda, kablosuz iletişim yalın olmalıdır.

Alıcı-Verici: Sensor duğumleri ISM bandını kullanır.Bu band sayesinde geniş dalga kuşağında ve global elverişlilikte ozgur radyo yayını sağlanmış olur. Kablosuz iletim ortamlarında tercihler radyo frekansı, optik iletişim (lazer) ve kızılotesidir. Lazer daha az enerji gerektirir, ancak iletişim icin goruş alanı gerektirir ve atmosferik koşullara duyarlıdır.Kızılotesi lazer gibidir, anten gerektirmez ancak yayım kapasitesi olarak sınırlıdır. Radyo frekansı (RF) tabanlı iletişim coğu WSN uygulaması icin uygun olan iletişim şeklidir. WSN'ler 433 MHz ve 2.4 GHz arasındaki iletişim frekanslarını kullanırlar. Alıcı ve vericinin işlevselliği alıcı-verici adı verilen tek bir aygıt icerisinde birleştirilmiştir. Alıcı-vericiler tekil belirtecten yoksundur. İşlemsel durumlar İletme (Transmit), Alma (Receive), Boş (Idle) ve Uyku (Sleep)'dur.

Bugunku nesil radyolar bu işlemi otomatik olarak gercekleştiren gomulu durum makinelerine sahiptir. Alıcı-vericideki radyolar yukarıda belirtilen dort farklı modta calışmaktadır. Boş modda calışan radyoların guc tuketimi neredeyse Alma modundaki enerji tuketimine eşittir. Bu yuzden alma veya iletme işlemi yapmayan radyoları boş moda almak yerine kapatmak en iyi cozumdur. Ayrıca paket iletimi icin Uyku modundan İletme moduna gecerken onemli miktarda enerji tuketimi olmaktadır.

Dışsal bellek: Enerji bakış acısından yaklaşıldığında, en uygun bellek ceşitleri mikro denetleyici cipi uzerindeki bellek ve FLASH belleklerdir. Cip dışı RAM'ler seyrek veya hic kullanılmamaktadır. FLASH bellekler maliyeti ve depolama kapasitesi nedeniyle kullanılmaktadır. Bellek gereksinimleri yuksek oranda uygulama bağımlıdır. Depolamanın turune gore iki farklı bellek kategorisinden bahsedilebilir:a)Uygulamayla ilgili veya kişisel bilgileri saklamak icin kullanılan Kullanıcı belleği, b) Aygıtın programlanması icin kullanılan Program belleği, bu bellek ayrıca eğer varsa aygıtın tanımlayıcı verisini

icerebilir.

Güç kaynağı: Sensor duğumundeki enerji tuketimi algılama, iletişim ve veri işleme nedeniyle olmaktadır. Sensor duğumunde veri iletişimi icin daha fazla enerji gerekmektedir. Algılama ve veri işleme icin enerji tuketimi daha azdır. 1 Kb veriyi 100 metrelik bir uzaklığa iletmek icin gereken enerji, yaklaşık olarak saniyede 100 milyon komut işleyen bir işlemcide 3 milyon komut işlemek icin gereken enerjiye eşittir. Enerji pil veya kapasitorler icerisinde saklanmaktadır. Piller sensor duğumlerinin enerji ihtiyaclarının temel kaynağıdır. Şarj edilebilir ve şarj edilemez olmak uzere iki tip pil kullanılmaktadır. Ayrıca piller icerisinde kullanılan elektromekanik malzemeye gore de ınıflandırılabilir (NiCd – Nikel Kadmiyum, NiZn - Nikel Cinko, Nimh - ikel Metal hidrid, Lityum-İyon). Gunumuzdeki sensorler yenilenebilir enerji kaynaklarını da (guneş enerjisi, ısı enerjisi, titreşim enerjisi vb.) kullanabilecek şekilde geliştirilmektedir.

Sensörler: Sensorler sıcaklık, basınc gibi fiziksel durumlardaki değişimlere olculebilir tepkiler uretebilen donanım aygıtlarıdır. Sensorler gozlemlenecek alanın fiziksel verisini olcer veya algılarlar. Sensorler tarafından algılanan surekli analog sinyaller "Analog-to-Digital" ceviriciler yardımıyla sayısallaştırılarak denetleyicilere daha fazla işlem icin gonderilir. Sensor duğumleri kucuk boyutlarda, duşuk enerji tuketimli, yuksek hacimsel yoğunluklarda calışabilen, otonom ve gozetimsiz calışan, ortama uyum sağlayabilen ozelliklere sahip olmalıdır. Kablosuz sensor duğumleri sadece sınırlı guc kaynağına sahip (0.5 Ah ve 1.2 V gibi) mikro elektronik sensor aygıtlarını kullanabilir. Sensorler uc kategori şeklinde sınıflandırılmaktadır. Pasif, her yone acık (yonsuz) sensorler: Pasif sensorler ortamı aktif araştırma ile değiştirmeden verileri toplayan sensorlerdir. Kendi enerjilerine sahiptir, enerji analog sinyali yukseltmek icin gereklidir. Bu olcumlerde "yon" şeklinde bir kavram yoktur.

Pasif, dar ışınlı sensorler: Bu sensorler pasiftir ancak iyi tanımlanmış olcum yonu kavramına sahiptir. Tipik bir ornek olarak kamera verilebilir. Aktif sensorler: Bu gruptaki sensorler ortamı aktif olarak araştırırlar, ornek olarak sonar veya radar sensorleri veya kucuk patlamalarla şok dalgaları ureterek calışan bazı sismik sensor tipleri verilebilir. Kablosuz Sensor ağlarındaki kapsayıcı teorik calışmalar Pasif, yonsuz sensorleri kastetmektedir. Her sensor duğumu belirli bir kapsama alanına

guvenilir ve doğru bir şekilde raporlayabilir. Kapsama alanını arttırmaya ve sensorlerin dizilimini iyileştirmeye yonelik calışmalar yapılmaktadır.

Sensor duğumlerinin birbirleriyle haberleşebilmesi icin kullanılabilecek farklı iletişim yontemleri vardır. Bu yontemler optik iletişim (laser), kızıl berisi (IR) ve radyo frekansıdır (RF). Laser iletişim goruş alanı gereksinimi, atmosfer koşullarından etkilenme ve tek yonlu olması nedeniyle tercih edilen bir yontem değildir. Kızıl berisi iletişim ise yine tek yonlu olması ve kısa erimi dolayısıyla tercih edilmez.

Elektromanyetik dalgalar şeklinde yapılan iletişim yontemidir. En onemli problemi anten gereksinimidir. İletimin ve alımın eniyilenmesi icin minimum bir anten uzunluğuna ihtiyac vardır. Bu

uzunluk en az λ/4 (λ taşıma frekansının dalgaboyudur) olmalıdır. RF iletişimin avantajları kullanım kolaylığı, butunluk, ticari olarak yaygın kullanımıdır. Dikkat edilmesi gereken bir başka unsur, guc tuketimini azaltmak icin modulasyon, iltreleme, demodulasyon, vb. işlemlerin yapılması  gerekliliğidir.

Kablosuz Sensör Ağlarda Güvenlik

Güvenlik ve Gizlilik birçok WSN uygulamasında aşırı derecede öneme sahiptir. Bu uygulamalardan bazıları ; savaş alanlarında kullanılan hedef izleme ve takip sistemleri, kanun yaptırımı uygulamaları , otomotiv telemetrik uygulamaları, işyerlerinde odaların izlenmesi, benzin istasyonlarında sıcaklık ve basınç ölçümleri ve orman yangın tespit sistemleridir. Tüm bu uygulamalar çok sayıda yarara sahiptir ve geliştirilme potansiyelleri yüksektir; ancak sensör bilgisi düzgün bir şekilde korunmaz ise bilginin yanlış sonuçlara yol açacak şekilde tahrip edilmesi olasıdır.

Sensör Network çalışmaları en hızlı biçimde askeri uygulamalarda kendini göstermektedir, bu alandaki güvenliğin önemi herkesce bilinmektedir. Savaş alanı hakkında bilgiyi , kimsenin hayatını riske atmadan toplayabilmesine karşın , tatmin edici bir şekilde korunmayan WSN’ler düşmanın eline geçtiğinde güçlü bir silah olarak kullanılabilir.Bu tip uygulamalar için sağlam güvenlik önlemleri alınmalıdır.

WSN’lerin ticari uygulamalarında ise “Gizliliğin Korunumu” meselesi , ağın güvenli ve stabil halde çalışır olması kadar önemle ele alınmalıdır. Kişiler hakkındaki fizyolojik yada psikolojik bilginin güvenliği her kullanıcı tarafından korunması gereken bilgiler içerisindedir. WSN uygulamaları ne kadar yaygınlaşırsa ve karmaşıklaşırsa, bu sistemlerin yetkisiz kullanıcılara karşı korunmasının önemi artacaktır.Sensör Network uygulamaları çok çeşitli fiziksel ortamlarda ve kısıtlamalar altında çalışmaktadır. Sensör network düğümlerinin etkin bir şekilde kullanılması için her uygulama için farklı uyarlamalar ve tasarımlar gerekecektir. Çünkü güvenlik ve gizliliğin sağlanması önemli ölçüde hesaplama ve depolama kaynağının kullanılmasını gerektirir. Güvenliği sağlamak için gerekli mekanizmalar, hedef uygulamanın mimari yapısına ve içinde bulunduğu fiziksel çevreye uygun hale getirilmelidir.

Yapılması Gerekenlere Genel Bakış

Projenin yapılabilmesi için ekibin;

Sensor network üzerinde ayrıntılı bilgi edinmesi,

Yangın algılama sensörleri hakkında çeşitleri ve kullanım alanları hakkında bilgi edinmesi,

Büyük yaşam alanlarının yangın riskleri ve yönetmeliklerinin bilinmesi gerekmektedir.

Kurulacak olan sistem bu bilgilerin doğrultusunda gereksinim analizi yapılarak tasarlanacaktır.

Projenin Genel Gelişim Konusu

Tasarlayacağımız sistem birbirinden bağımsız sensörlerin duman algılama yöntemi ile yayıldıkları ortamdaki yangını sensor düğümleri vasıtası ile merkeze iletmesi ve yine sensörlerden alınan bilgiler ile merkez tarafından hangi çıkış yollarının açık olduğunun tespit edilerek ışıklı tabelalar yardımı ile acil çıkışa yardımcı olacaktır.

Yangına karsı can ve mal güvenliğimizi sağlamak amacıyla tesis ettireceğimiz yangın algılama ve alarm sisteminin en önemli ve ayırt edici özelliği Doğru ve Erken uyari verebilmesi olmalıdır. Bir yangın algılama ve alarm sistemi gün içinde bir veya birden çok yanlış yangın alarm uyarısı veriyorsa güvenirliğini yitirir.

Yangın algılama ve alarm sistemi sektör imalatçıları yanlış alarmı önleme amacıyla değişik teknikler kullanmaktadırlar. Yanlış alarm önleme amacıyla Analog adreslenebilir yangın algılama ve alarm sistemlerinin kullandığı teknikler:

1. Verification Time : Algılama sonrası ilave bekleme süreleri verilerek algılamanın

dogrulugunun tasdik edilmesi

2. Senstivity Adjustment : Detektör hassasiyetlerinin azaltılarak algılamanın doğruluğunun

tasdik edilmesi.

Yukarıda sayılan önleyici tedbirlerin hepsi de yanlış alarmı azaltmakta fakat hızlı algılamayı da engellemektedir. Bu durum sistemin gerçek bir yangını hızlı şekilde algılayıp uyarıda bulunabilmesini geciktirmekte dolayısıyla da muhtemel yangına müdahale geciktiğinden yangınla mücadeleyi zorlaştırmaktadır.

Günümüzde modern teknolojiye dayalı, yangının birden çok belirtisini algılayabilen ve bu bilgilerin farklı mahal ve çevresel koşullara göre değerlendirilmesini sağlayacak algoritmalara sahip sistemler ile yanlış alarmsız hızlı yangın algılama ve uyarı mümkündür. Daha fazla ortam bilgisinin veya yangın belirtilerinin çok sensorlu detektörlerle algılanıp

toplanabileceği açıktır.

              Kurulacak olan bu sensor networks bize hızlı ve güvenilir sonuç vermenin yanı sıra insanları en güvenilir çıkışa yönlendirerek olası can kaybını en aza indirgeyebilmektedir.

             

Projenin Detaylı Gelişim Planı

              Sensörler ve sensör düğümleri kapsama alanlarına göre ihtiyaç dahilinde dağıtılacaktır. Sensörlerin duman ve ısı algılama mesafeleri Tablo-1 de verilmiştir.

Tablo 1

Kapsama alanına göre yerleştirilen sensörler için dikkat edilmesi gerek hususlardan biri kirişler bir diğeri ortama yerleştirilen raflardır. Krişler ve raflara göre sensör yerleşim şartları aşağıdaki şekil-3 te belirtilmiştir.

Şekil 3

Detektörlerin montajına ilişkin genel kurallar aşağıdaki gibidir.

Tavandaki engellerin ve tavan seklinin, montaj biçimini etkileyeceği unutulmamalıdır.

Minimum (m)                             Maksimum (m)

Dedektörün yerden yüksekligi              2.7                                                         25

Alıcı-Verici arası mesafe                             1                                                        100

Dedektörün tavandan uzaklıgı              0.3                                                        0.6

Dedektörler arası uzaklık                             -                                                         14

Dedektörün duvardan uzaklıgı              -                                                         8

Kurulacak sistemde kullanılacak dedektörler iyonizasyon Duman Dedektörleridir;

Akıllı, geçmise dönük hafızası olan elektronik adreslenebilir, mikroislemci kontrollü iyonizasyon duman dedektörü tek kutuplu bir iyonizasyon duman sensörü ile havanın içindeki duman partüküllerini algılayacaktır.Dedektörün mikroislemcisi bir alarm durumu olustugunda alarm kararını kontrol paneline bırakmayıp kendisi verebilecektir. Dedektör etrafındaki kirlilik, sıcaklık, nem gibi çevresel etkilerden veya eskime gibi fiziksel bozulmalardan ötürü hassasiyetindeki degisiklikleri sürekli izleyecektir. Bu bilgiler dedektörün mikroislemcisinde saklanacak, istenirse direk olarak bir PC'ye aktarılabilecektir. İyonizasyon duman dedektörü 0-0,38m/s sabit hava hızlarında ve 1 saate kadar süreli 1,52m/sn'ye kadar hızlı ani hava hareketlerinde çalışabilecektir.

Duyarlılık Elemanı :              1,0 microC Americium 241

Duyarlılık Aralıgı :               %0,61 - %1,91 obskürasyon/ft

Çalısma Gerilimi :               19Vdc

Çalısma Akımı :               45 mikroAmper

Çalısma sıcaklıgı :              0° - 49°C

Bagıl Nem :                             %0 - %93 RH

Ön Alarm Duyarlılıgı :               Alarm set degerinin %75'i

Malzeme ve Renk :              Polymer - Beyaz

GEREKSİNİM ANALİZİ

Gereksinimler

Sistem çalışma durum ve modları

Sistem açılıp kapanabilir, çalışma saatleri önceden ayarlanabilir, sensör özelliklerinde verildiği aralıklarda basınç, nem, sıcaklık değerlerinde çalışabilir.

Sistem çalışma gereksinimleri

Sistemin sağlıklı çalışabilmesi için, sensörlerde 19 V DC kaynak ve 45 mikroamper düzeyinde akım olmalıdır. Kullanılacak tabelalarında yönetimini sağlayıp kesintisiz yayın yapabilmeleri için şarj edilebilir güç kaynaklarına ihtiyaçları vardır.

Fazla sayıda sensör

Ucuz, küçük boyutlu sensörler kullanılarak sensör ağları binlerce sensör düğümü içerebilir. Ölçeklenebilirlik ve bu yüksek sayıdaki sensörü yönetmek önemli bir sorundur. Kümeleme (clustering) bu probleme çözümlerden biridir. Kümelemede, komşu düğümler bir küme oluşturmak üzere birleştiriliyor ve bir küme başı, bu kümeyi

yönetmek için seçiliyor.

Düşük enerji kullanımı

Çoğu uygulamada, sensör düğümleri çok uzak bir yere kurulmaktadır. Bu yüzden, düğümlerin bakımının oldukça zor olduğu durumlar ortaya çıkmaktadır. Düğümün ömrü, üzerindeki pilin ömrüyle belirleniyor, böylece minimal düzeyde enerji tüketilerek pilin en verimli şekilde kullanılması gerekiyor. Çok sayıda sensör pilini doldurmak pahalı ve zaman alan bir görev olabilir.

Düşük belleğin verimli kullanımı

Sensör ağları kurulurken yönlendirme tablosu, veri yineleme (data replication), güvenlik ve benzeri konular sensör düğümündeki düşük belleğe sığacak şekilde değerlendiriliyor.

Veri toplama

Çok sayıda algılama düğümü ağı bilgiyle şişirebilir. Bu problemi çözmek için, bazı düğümler (küme başları gibi) veriyi toparlayarak, bazı hesaplamalar yaparak (ortalama, toplam, en yüksek, vb.) elde ettiği özetleri yayınlayabilir.

Ağ özörgütlenmesi

Çok sayıda düğüm ve bu düğümlerin erişimi zor ortamlarda yerleştirilmesi gibi durumlarda, ağın kendini örgütleyebilmesi olmazsa olmazdır. Ağın yaşamı süresince düğümler çökebilir, yeni düğümler ağa katılabilir. Bu yüzden, ağ belirli aralıklarla kendini yeniden yapılandırabilmelidir. Böylece işlevini sürdürebilecektir. Bireysel düğümlerin ağdan ayrılma, bağlanma gibi durumlarında da tüm ağın bağlantılılığının korunması önemlidir.

Sistem iç ve dış gereksinimleri

Sistemin kurulması için sensör kurulum talimatlarında anlatıldığı gibi akıllı sensörler, sensörlerin birbiri arasındaki ve merkezle olan iletişimini sağlayacak olan sensor düğümleri en uygun aralıklarda yerleştirilmelidir. Sistemin çıkışı göstereceği alternatif yollar için çıkış tabelaları birçok yerden görülebilmeli ve anlaşılır olması gerekmektedir.

Sistemin güvenlik ve güvenilirlik gereksinimleri

Dışardan gelen saldırılara karşı dayanıklılık

İç krizlere karşı direnç (tehlike altındaki düğümleri göz önüne alan mekanizmaların üretilmesi)

Güvenliğin gerçekçi seviyesi (sensör ağların uygulamadan uygulamaya güvenlik gereksinimlerinin değişim göstermesi)

Veri gizliliği (Bir sensör ağ kesinlikle sensör bilgisini komşu ağlara sızdırmamalıdır.)

Veri doğrulama/ Kimlik denetimi (Veri doğrulama, alıcının mesajın gerçekten belirtilen gönderenden gelip gelmediğini kontrol etmesine olanak verir.)

Veri bütünlüğü (Haberleşmede veri bütünlüğü, alıcının aldığı verinin art niyetli kişilerce aktarım sırasında değiştirilmediğine karşı garanti verir.)

Verinin tazeliği (Sensör ağlar anlık değişen verileri/ölçümleri algılayıp işlediği için her mesajın tazeliğinin de garanti edilmesi gerekir.)

Kullanılabilirlik (Kullanılabilirliği sağlamak , sensör ağın ömrü boyunca fonksiyonelliğini yitirmeden çalışması)

Hizmet bütünlüğü (Örneğin; senkronlama hizmeti)

Gelebilecek muhtemel saldırılara karşı kablosuz sensor network'lerin "Gizlilik ve Kimlik Doğrulama", "Anahtar Tespiti ve Yönetimi", "Broadcast/Multicast Kimlik Doğrulama" gibi tedbirler alması gerekebilir.

UYARI: BU sayfadaki bilgiler, teoridir, gerçek dışıdır.