pompieri


Postează răspuns 
 
Evaluarea subiectului:
  • 1 voturi - 5 în medie
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Prevenirea si detectarea dezastrelor cu ajutorul retelelor de senzori inteligenti
Autor Mesaj
Covalciuc Bogdan Offline
Administrator
********

Mesaje: 12,825
Alăturat: Aug 2010
Locatie:

Mesaj: #1
Prevenirea si detectarea dezastrelor cu ajutorul retelelor de senzori inteligenti
Prevenirea si detectarea dezastrelor cu ajutorul retelelor de senzori inteligenti

Citat:Dispunând de capacitatea de cunoastere a creierul uman, ca urmare a cercetarilor stiintifice, stiinta contemporana a facut posibila aparitia unui domeniu nou si spectaculos - sistemele artificiale inteligente.
Evolutia de pâna astazi a fost considerata ca a unui domeniu specific organismelor vii, dar ea devine astazi posibila si pentru domeniul robotilor, vehiculelor autonome, masinilor cibernetice de toate tipurile si al creierelor artificiale.
Aceste sisteme inteligente, care pot lucra eficient si rapid în folosul omului, inclusiv pentru accelerarea evolutiei sale, au la baza o viziune ultramoderna de realizare a unor procese decizionale, precum si posibilitatea solutionarii unor probleme bazându-se pe teoria cunoasterii.
Inteligenta reprezinta abilitatea unui sistem (în cazul acesta artificial) de a actiona adecvat întrun mediu incert, imprecis, astfel încât acest sistem sa îsi poata realiza, cu sanse cât mai mari de reusita, scopul pentru care a fost creat. Un sistem inteligent, în formele sale cele mai avansate, trebuie sa ofere capacitatea de percepere si de întelegere, de a alege pe baza
rationamentelor facute, capacitatea de a actiona cu succes în cazul unei multitudini de circumstante, astfel încât sa supravietuiasca, sa prospere si sa-si asigure reproducerea într-un mediu oricât de complex si ostil.
Inteligenta este privita ca integrarea perceptiei, a rationamentului, emotiilor si comportamentului într-un sistem care simte, percepe, cunoaste si ia atitudine. În fiecare sistem inteligent, aceasta reprezinta mecanismul capabil sa genereze cel mai avantajos comportament, îmbunatatind
abilitatea de a actiona eficient si de a alege cea mai buna dintre alternativele comportamentale.
Inteligenta biologica - care sta la baza dezvoltarii acestui domeniu - este produsul unei competitii continue în stradaniile speciilor pentru supravietuire. Definitia ei, în Dictionarul Explicativ al Limbii Române (DEX), pune în evidenta capacitatea individului de a se adapta si de a rezolva situatii noi pe baza experientei acumulate anterior. Se poate remarca si din aceasta definitie ca intuitia lexicografului a devansat cercetarile de Inteligenta Artificiala-IA, care doar recent au pus pe primul plan cunoasterea, deplasând centrul de greutate al definitei IA catre
cunoasterea aplicata.
Definitia data de Barr&Feigenbaum în 1981 prezinta Inteligenta Artificiala ca fiind stiinta care face parte din domeniul informaticii, având drept obiectiv proiectarea unor sisteme artificiale cu comportament inteligent – adica sisteme ce manifesta proprietati pe care în mod obisnuit le asociem cu existenta inteligentei în comportamentul uman - întelegerea limbajului, învatare, rationament, rezolvarea problemelor.
Precursorul domeniului este considerat Norbert Wiener care, bazat pe tripla formatie universitara în matematica, zoologie si filosofie, a reusit sa pregateasca terenul formarii unui nou domeniu în cartea sa Cibernetica sau control si comunicatie la om si masina.
În martie 2006 Agentia Europeana pentru Monitorizare, Evaluare Structurala si Control - European Network for Structural Assessment Monitoring and Control si-a manifestat interesul în cercetarea retelelor de senzori fara fir, planificând un calendar cu obiective destul de ambitioase, cum ar fi crearea unei retele de monitorizare structurala si a infrastructurii integrate
la nivel european pâna în anul 2020. Prioritatile agentiei sunt: senzorii si retelele de senzori, cadrul computational, structuri inteligente, siguranta si securitate, monitorizarea ciclului de viata, evaluarea si analiza riscurilor.
Ca si în cazul celor mai multe din cercetarile importante, si în cazul retelelor de senzori fara fir - WSN, acestea au fost motivate de aplicatiile militare, dupa care treptat au fost identificate si aplicatii civile. Urmare a realizarilor din domeniile microsenzorilor si retelelor fara fir, acestea devin disponibile pentru foarte multe aplicatii comerciale si militare, cum ar fi monitorizarea
mediului si factorilor înconjuratori (trafic, securitate), detectia si diagnosticarea în domeniul industrial (fabrici, instalatii), monitorizarea infrastructurilor (retele de putere, distributia apei, deozitare de deseuri) si culegerea datelor din teatrele de operatiuni.
În utilizarea retelor de senzori în acest domeniu, ar trebui luate în considerare marile lor avantaje: mobilitatea retelei, eficienta, costul, robustetea, autoconfigurarea, toleranta la avarii, oportunitatea utilizarii, durata de exploatare a retelei. Miniaturizarea continua a componentelor
pentru calculatoare si cresterea masiva a puterii de procesare disponibila computerelor mobile s-au îmbinat pentru a aduce unui segment de populatie cât mai mare si mai multe aplicatii bazate pe procesarea de catre calculator.
Evolutia tehnologiei se bazeaza pe transmiterea informatiilor cu ajutorul undelor electromagnetice, folosind un spectru energetic din zona undelor radio, a microundelor si din domeniul infrarosu.
Dintre marile avantajele ale retelelor fara fir - wireless, care le si recomanda utilizarea, sunt de mentionat mobilitatea, scalabilitatea, flexibilitatea, simplitatea instalarii. Gama foarte mare de aplicatii arata ca retelele de senzori wireless ofera capabilitati si îmbunatatiri în aplicatiile civile,
precum si în asistarea efortului national de crestere a alertei în cazul unor amenintari teroriste.
Senzorii unei retele pentru supravegherea unei anumite arii geografice trebuie sa fie adresabili individual, astfel încât sa se poata determina cu exactitate locul unde au aparut probleme.
Nodurile senzor sunt dispozitive autonome, energia disponibila fiind limitata de dimensiuni si costuri, au puteri computationale între ele si astfel se pot colecta, procesa si ruta date de la mai multe alte noduri cu capabilitati mai limitate; unele pot fi echipate cu dispozitive hardware speciale, cum ar fi sistemele de pozitionare globala GPS - Global Positioning System, care se
comporta ca niste balize de localizare pentru alte noduri, deducând astfel pozitiile acestora; alte noduri se pot comporta asemeni unor pasaje de trecere pentru retelele de comunicatii cu raza mare de actiune (de exemplu retelele GSM, retelele satelitare sau internetul).
Cea mai des utilizata metoda pentru comunicatie are la baza undele radio, din moment ce acestea nu necesita un câmp de vizibilitate directa, si comunicatiile de raze peste medie pot fi implementate cu un consum de putere redus si cu ajutorul unor antene de dimensiuni relativ mici (câtiva centimetri în benzile de frecventa uzuale de câtiva gigahertzi).
Utilizarea fasciculelor de lumina pentru comunicatii implica un câmp de vizibilitate directa si exista si posibilitatea de a interfera cu lumina ambientala sau chiar cu lumina zilei, dar se permite folosirea unor transceivere de dimensiuni mai mici, cu un consum energetic mai eficient
decât în cazul comunicatiilor radio. Sunetul sau ultrasunetul sunt folosite, în general, în comunicatiile sub apa sau pentru masurarea distantelor bazate pe dimensionarea timpilor de propagare.
În functie de aplicatii, o retea de senzori trebuie sa fie capabila sa satisfaca anumite proprietati în ceea ce priveste calitatea serviciilor (QoS - Quality of Service), aspecte cum ar fi cele legate de buna functionare în timp real, robustetea retelei, rezistenta la atacuri, împotrivirea contra
tentativelor de acces nepermis, secretizarea prezentei.
Reactia la dezastre reprezinta una din cele mai frecvent utilizate aplicatii ale retelelor wireless de senzori. Un scenariu tipic este detectia incendiilor din medii extraurbane, nodurile echipate cu senzori de temperatura si optice de fum, împreuna cu un software adecvat, care le permite determinarea pozitiei proprii (fie în relatia cu vecinii sau în coordonate absolute).
Acestia sunt raspânditi într-un perimetru extraurban (de exemplu o padure), fie preventiv, fie din aeronave specializate, în momentul izbucnirii unui incendiu. Din datele centralizate se formeaza o harta termica a regiunii, pe care se pot determina zonele de temperatura ridicata accesibile
terestru. Scenarii similare se pot imagina si pentru monitorizarea accidentelor chimice.
Unele din aplicatiile de monitorizare a incidentelor au puncte comune cu aplicatii de tip militar, senzorii din componenta nodurilor fiind proiectati sa detecteze miscarile de trupe (în loc de incendii).
Retelele de senzori wireless pot fi utilizate si în controlul calitatii mediului, monitorizând emanatiile de gaze, substante chimice periculoase, rampe de gunoi, monitorizarea platoului marin printr-o mai buna întelegere a fenomenelor de eroziune ale acestuia.
În domeniul controlului ecologic aceste retele de senzori se pot utiliza pentru evaluarea numarului de specii de plante si animale dintr-un habitat, acest lucru implicând o mapare a biodiversitatii.
Principalele avantaje ale utilizarii retelelor de senzori wireless în astfel de aplicatii sunt legate de functionarea pe o durata cât mai lunga a senzorilor în maxima proximitate cu subiectii de interes. Nodurile cu senzori pot fi utilizate în monitorizarea stresului mecanic la care sunt supuse
cladirile în zonele active seismic.
Prin masurarea parametrilor mecanici, cum ar fi încarcarea la încovoiere a grinzilor, este posibil sa se stabileasca pe baza informatiilor provenite de la retelele de senzori, daca o cladire mai constituie un obiectiv sigur dupa un cutremur sau daca este în pragul colapsului, în retea putând participa si tipuri de senzori dedicate detectiei formelor de viata prinse în cladirile prabusite. În functie de tipul de aplicatie, nodurile de senzori pot fi instalate în cladiri deja construite, sau încorporati în cladiri aflate în constructie.
Aceste retele nu sunt simple retele de transport, ci retele cu o inteligenta distribuita, capabila sa ofere “raspunsuri si solutii, nu numere” (Steven Glasser, UC Berkeley), utilizatorii asteaptând raspunsuri clare si inteligibile, eventual chiar actiuni specifice unei anumite sarcini trasate.
În viitor, concepte precum evaluarea interactiunilor la nivel local, fie ca este vorba de regiuni geografice sau de intervale de timp vor avea un rol predominant. Se prevede necesitatea gasirii
unor noi moduri de utilizare si exploatare a unei retele de senzori, a unor noi interfete, mai rapide, precum si de noi moduri de gândire referitor la serviciile oferite de astfel de retele.
În concluzie, retelele inteligente de tip wireless, prin nenumaratele avantaje pe care le prezinta, deschid calea unui nou domeniu de perspectiva, cu aplicatii deosebite în mai toate domeniile de activitate.
Autor: colonel dr. ing. Cristian DAMIAN,
Inspectoratul General pentru Situatii de Urgenta

Bbliografie: K. Holger, A. Willig - Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. JohnWiley & Sons 2005 Younis Mohamed, Akkaya Kemal - Energy and QoS aware Routing in Wireless Sensor Networks
L. Schwiebert, S. K. S. Gupta, and J. Weinmann. Research Challenges în Wireless Networks of Biomedical Sensors. In Proceedings of the 7th International Conference on Mobile Computing and Networking (ACM
Mobicom), pages 151–165, Rome, Italy, July 2001.
SURSA : revista Protectia Civila nr. 2-3/2009

"Audacia Et Devotio"
Cutezanță, îndrăzneală, curaj şi devotament.
23-11-2012 08:07 AM
Citaţi acest mesaj într-un răspuns
{myadvertisements[zone_3]}
Covalciuc Bogdan Offline
Administrator
********

Mesaje: 12,825
Alăturat: Aug 2010
Locatie:

Mesaj: #2
RE: Prevenirea si detectarea dezastrelor cu ajutorul retelelor de senzori inteligenti
Studiu tehnic privind utilizarea reţelelor de senzori si traductori inteligenţi in urmărirea comportării construcţiilor hidrotehnice
Sistem integrat de senzori inteligenţi pentru monitorizarea construcţiilor hidrotehnice de importanţă strategică - HydroSens

<p style=" margin: 12px auto 6px auto; font-family: Helvetica,Arial,Sans-serif; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; font-size: 14px; line-height: normal; font-size-adjust: none; font-stretch: normal; -x-system-font: none; display: block;"> <a title="View D1.1_ST_F1_Hydrosens_13 on Scribd" href="https://ro.scribd.com/doc/245325089/D1-1-ST-F1-Hydrosens-13" style="text-decoration: underline;" >D1.1_ST_F1_Hydrosens_13</a></a></p><iframe class="scribd_iframe_embed" src="https://www.scribd.com/embeds/245325089/content?start_page=1&view_mode=scroll&access_key=key-FsdvbhRbjP41uL5KHwdS&show_recommendations=true" data-auto-height="false" data-aspect-ratio="0.7068965517241379" scrolling="no" id="doc_21544" width="100%" height="600" frameborder="0"></iframe>

"Audacia Et Devotio"
Cutezanță, îndrăzneală, curaj şi devotament.
03-11-2014 07:02 AM
Citaţi acest mesaj într-un răspuns
{myadvertisements[zone_3]}
Postează răspuns 


Săritură forum: