قرارمی گیرد باید نصب شود. قبلاً نصب این همه حسگر با سیم هایی که داشتند در این محل خط تولید کاری بسیار طاقت فرسا و سنگین بود.
استفاده از حسگرهای بی سیم این امکان را می دهد شاخص هایی را که قبلاً عملاً امکان اندازه گیری نداشتند اندازه گیری کنیم.
سایر کاربردهای آن شامل: سیستم های کنترل انرژی، حراست و نظارت توربین های بادی است. پایش های زیست محیطی خدمات پشتیبانی در محل و نیز مراقبتهای بهداشتی و پزشکی از دیگر کاربردهای این حسگرهای بی سیم هستند.
7-3- کاربردهای برجسته – نظارت سازه های شهری

یکی از مهم ترین کاربردهای هوشمندانه ای که اخیراً برای این نوع حسگرها ابداع شده است استفاده از آنها برای آگاهی از وضعیت نیروها و انرژی وارده به سازه های بزرگ شهری است. سازه هایی مثل پل بن فرانکلین که بر روی رودخانه دلاورDelaware river نصب شده است و و فیلادلفیا و کامدن را به هم متصل می کند.
این پل برای حمل اتومبیل و قطار و نیز افراد پیاده طراحی شده است. مقامات مسئول پل در نظر داشته اند که میزان کشش وارده به پل را تحت نطارت داشته باشند خصوصا ً هنگامی که قشارهای پر سرعت از روی پل عبور می کنند.
شبکه ای ستاره ای مشتمل بر 10 حسگر کششی بکار گرفته شده اند تا هنگام عبور این قطارهای پر سرعت میزان فشار و تنشی را که به پل وارد می کنند اندازه گیری کنند.
گره های این حسگرهای بی سیم در محفظه های نشت بندی شده NEMA محصور قرار داده شده اند. یک کشش سنج که بطور مناسبی نشت بندی شده است توسط جوش به نقاطی از سازه های فولادی و نگهدارنده های پل متصل شده است. طیف انتقال این حسگرها بر روی این شبکه ستاره ای تقریباً 100 متر است.
حسگرها با نمونه گیری های کم توان تجهیز شده اند که با فرکانس پائینی حدود 6 هرتز اقدام به نمونه گیری کششی می کنند تا بتوانند زمان عبور قطار را حس کرده و میزان کشش تولید شده را اندازه گیری نمایند. وقتی قطار از روی ریل عبور می کند میزان کشش ریل ها تغییر کرده و این تغییر توسط حسگر ها حس می شود.
بعد از آن سیستم نمونه گیری شروع به گرفتن نمونه با نرخ بیشتر می نماید. سپس این شکل موج های ثبت شده ناشی از میران کشش در فلاش مموری که در گره حسگر وجود دارد ضبط می شود. و آنگاه بطور دوره ای هر چند مدت یکبار این اطلاعات جمع آوری شده روی فلاش مموری به پایگاه داده ها منتقل می شود .
این حسگرها به یک دستگاه تلفن همراه مجهز هستند که می تواند اطلاعات ثبت شده را برای تجزیه و تحلیل به دفتر مهندسینی که تحلیل کننده هستند ارسال نماید.
سیستم جمع آوری داده ها به گونه ای طراحی شده است که کمترین توان ممکن را مصرف کند بطوریکه مصرف آن را از حدود 30 میلی آمپر به 1 میلی آمپر در حالت پیوسته در آورده است.
این وضعیت باتری لتیمی را قادر می سازد که بیش از یک سال بطور پیوسته در حال کارکردن باشد. میزان دقت (تفکیک) داده های کششی جمع آوری شده بطور معمول کمتر از 1 میکرو استرین micro strain است.
7-4- پیشرفتهای آینده

عمومی ترین و فراگیرنده ترین کاربرد شبکه های حسگرهای بی سیم با بکارگیری باتری هاست در آینده بجای این باتری ها از مواد پیزوالکتریکPIEZOELECTRIC برای سنجش کشش محیط و نیز ذخیره انرژی در خازن ها و باتری های قابل شارژ استفاده خواهد شد.
با ترکیب سیستم های هوشمند صرفه جویی انرژی و با پیشرفت هایی که در زمینه ساخت شیمی باتری های نازک صورت گرفته است این امکان فراهم شده است که باتری هایی را طراحی کرد که بارها وبارها و به تعداد بیشمار امکان شارژ مجدد داشته باشند.
این سیستم ها باعث شده اند راه حلی برای نظارت بی سیم و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و با عمر طولانی مدت ارائه داده شده است.
7-5- معماری یک شبکه حسگر بی سیم Multi hop

معرفی شبکه‌های بی‌سیم حسگر WSN پیشرفت‌های اخیر در زمینه الکترونیک و مخابرات بی‌سیم توانایی طراحی و ساخت حسگرهایی را با توان مصرفی پایین، اندازه کوچک، قیمت مناسب و کاربری‌های گوناگون داده است.
این حسگرهای کوچک که توانایی انجام اعمالی چون دریافت اطلاعات مختلف محیطی (بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند، موجب پیدایش ایده‌ای برای ایجاد و گسترش شبکه‌های موسوم به شبکه‌های بی‌سیم حسگر WSN شده‌اند. یک شبکه حسگر متشکل از تعداد زیادی گره‌های حسگری است که در یک محیط به طور گسترده پخش شده و به جمع‌آوری اطلاعات از محیط می‌پردازند. لزوماً مکان قرار گرفتن گره‌های حسگری، از ‌قبل‌تعیین‌شده و مشخص نیست. چنین خصوصیتی این امکان را فراهم می‌آورد که بتوانیم آنها را در مکان‌های خطرناک و یا غیرقابل دسترس رها کنیم از طرف دیگر این بدان معنی است که پروتکل‌ها و الگوریتم‌های شبکه‌های حسگری باید دارای توانایی‌های خودساماندهی باشند.
دیگر خصوصیت‌های منحصر به فرد شبکه‌های حسگری، توانایی همکاری و هماهنگی بین گره‌های حسگری است. هر گره حسگر روی برد خود دارای یک پردازشگر است و به جای فرستادن تمامی اطلاعات خام به مرکز یا به گره‌ای که مسئول پردازش و نتیجه‌گیری اطلاعات است، ابتدا خود یک سری پردازش‌های اولیه و ساده را روی اطلاعاتی که به دست آورده است، انجام می‌دهد و سپس داده‌های نیمه پردازش شده را ارسال می‌کند. با اینکه هر حسگر به تنهایی توانایی ناچیزی دارد، ترکیب صدها حسگر کوچک امکانات جدیدی را عرضه می‌کند. ‌در واقع قدرت شبکه‌های بی‌سیم حسگر در توانایی به‌کارگیری تعداد زیادی گره کوچک است که خود قادرند سرهم و سازماندهی شوند و در موارد متعددی چون مسیریابی هم‌زمان، نظارت بر شرایط محیطی، نظارت بر سلامت ساختارها یا تجهیزات یک سیستم به کار گرفته شوند.
گستره کاربری شبکه‌های بی‌سیم حسگر بسیار وسیع بوده و از کاربردهای کشاورزی، پزشکی ‌و صنعتی تا کاربردهای نظامی را شامل می‌شود. به عنوان مثال یکی از متداول‌ترین کاربردهای این تکنولوژی، نظارت بر یک محیط دور از دسترس است.
مثلاً نشتی یک کارخانه شیمیایی در محیط وسیع کارخانه می‌تواند توسط صدها حسگر که به طور خودکار یک شبکه بی‌سیم را تشکیل می‌دهند، نظارت شده و در هنگام بروز نشت شیمیایی به سرعت به مرکز اطلاع داده شود. در این سیستم‌ها بر خلاف سیستم‌های سیمی قدیمی، از یک سو هزینه‌های پیکربندی و آرایش شبکه کاسته می‌شود از سوی دیگر به جای نصب هزاران متر سیم فقط باید دستگاه‌های کوچکی را که تقریباً به اندازه یک سکه هستند شبکه حسگر بی‌سیم Wireless Sensor Network (WSN) به یک شبکه بی سیم از حسگرهای خود راهبر گفته می‌شود که با فاصله پخش شده اند و برای اندازه گیری گروهی برخی از کمیت‌های فیزیکی یا شرایط محیطی مانند دما، صدا، لرزش، فشار، حرکت یا آلاینده ها، در مکانهای مختلف یک محدوده کاربرد دارد.
شبکه‌های حسگر با انگیزه استفاده در کاربردهای نظامی مانند نظارت بر میدان جنگ، توسعه پیدا کرد. اما امروزه شبکه‌های حسگر بی سیم در صنعت و بسیاری از مقاصد غیر نظامی استفاده می‌شوند، از جمله نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی، نظارت بر سلامت دستگاهها، نظارت بر محیط و یا خانه، کاربردهای مراقبت از سلامتی، خانه‌های هوشمند و کنترل ترافیک.
علاوه بر یک یا چند سنسور، هر گره از شبکه معمولاً مجهز به یک فرستنده و گیرنده رادیویی (یا هر وسیله مخابراتی بی سیم دیگر)، یک میکروکنترلر کوچک، و یک منبع انرژی (معمولا یک باتری) است. اندازه یک گره سنسوری بسته به اندازه بسته بندی آن تغییر کرده و تا یک دانه شن قابل کوچک سازی است. که قطعات این شنریزه در ابعاد میکروسکوپی هنوز باید ساخته شود. به طور مشابه قیمت هر گره حسگر می‌تواند بین چند صد دلار تا چند سنت، بسته به اندازه و پیچیدگی مورد نیاز یک گره متفاوت باشد. محدودیت‌های قیمت و اندازه در گره‌های حسگر منجر به محدودیت در منابعی مانند انرژی، حافظه، سرعت پردازش و پهنای باند در آنها می‌شود.
یک شبکه سنسور معمولاً تشکیل یک شبکه‌های بی‌سیم اقتضایی (ad-hoc) را می دهد، به این معنی که هر گره از الگوریتم مسیریابی multi-hop استفاده می‌کند. (تعداد زیادی گره یک بسته اطلاعاتی را جلو برده و به ایستگاه مرکزی می رساند).
در حال حاضر شبکه‌های بی سیم حسگر یکی از موضوعات فعال تحقیقاتی در علوم کامپیوتر و ارتباطات است که هر ساله تعداد بیشماری کارگاه و کنفرانس در این زمینه انجام می‌شود.
7-6- کاربردهای شبکه حسگر بی سیم

موارد استفاده از شبکه های سنسوری بی سیم متنوع و زیاد است. به عنوان مثال در کاربردهای تجاری و صنعتی برای کنترل داده‌ها و مواردی که استفاده از گیرنده‌های سیمی مشکل و گران است به کار می‌روند.
برای مثال این شبکه‌ها می‌توانند در محیط‌های بیابانی هم گسترش یابند و سالها باقی بمانند. کاربرد دیگر اعلام خطر ورود مهاجم به یک محل کنترل شده و سپس ردیابی مهاجم است.
از موارد دیگر کاربرد این شبکه ها میتوان به نظارت بر محل‌های مسکونی، ردیابی هدف‌های متحرک، کنترل راکتور هسته ای، آشکار سازی حریق، نظارت ترافیک و … اشاره نمود.
7-6-1- نظارت بر محیط

کنترل یا نظارت بر محیط نوعی استفاده از گیرنده بی سیم است. در نظارت محیط، گیرنده بی سیم در ناحیه‌ای پراکنده می‌شود که تعدادی پدیده یا حادثه باید تحت نظارت باشد. برای مثال تعداد زیادی از این گره‌های فرستنده و دریافت کننده می‌توانند در میدان جنگ برای آشکار کردن تجاوز دشمن بجای استفاده از مین‌های زمینی گسترش داده شوند.
زمانی که این حسگر یا گیرنده اتفاقی را که تحت نظر بوده (گرما، فشار، صدا، نور، زمین هایی با خواص مغناطیسی و لرزش و ارتعاش و غیره) پیدا می‌کند، لازم است که اتفاق به یکی از پایگاه‌ها گزارش شود. این پایگاه بر اساس نوع کاربری شبکه عملی مناسب، مانند ارسال پیغام به اینترنت یا ماهواره و یا پردازش محلی داده، را انجام می‌دهد.
7-7- مشخصه های شبکه حسگر بی سیم
مشخصه‌های منحصر به فرد گیرنده بی سیم:
• گره‌های گیرنده با مقیاس کم
• قدرت محدود که می‌توان ذخیره یا تخلیه شود
• شرایط محیطی نا مناسب
• نقص‌های گره
• ترک گره
• شبکه دینامیک توپو لوژی
• نقص ارتباطات
• غیر یکنواختی گره ها
• گسترش با مقیاس بالا
• عملکرد خودکار
گره‌های گیرنده را می‌توان کامپیوترهای کوچکی تصور کرد. کاملاً اساسی و در وجه مشترکشان در ساختار و اجزاء آنها معمولاً شامل واحد پردازنده و قدرت اشتباه محاسبه محدود و حافظه محدود هستند گیرنده‌ها (شامل شرایط خاص مدارها) دستگاه ارتباطی (معمولاً فرستنده و گیرنده رادیویی و نوری متناوب) و منبع انرژی هم معمولاً از باتری است. پایگاه‌ها بنیادی از یا چند اجزاء برجسته از شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم(WSN) با محاسبه بیشتر انرژی، منبع ارتباطاتی، آنها مثل دروازه بین گره گیرنده و کاربر نهایی عمل می‌کنند.
7-8- سخت‌افزار در شبکه حسگر بی سیم
فصل اصلی گره گیرنده شامل: اصلی‌ترین موضوع با قیمت کم با گره‌های گیرنده کوچک است. با ملاحضه به این اهداف، گره‌های گیرنده در حال حاضر در اصل نمونه‌های اولیه هستند. از کوچک سازی و کاهش هزینه متوجه می شویم که اهداف اخیر و آینده در پیشرفت رشته MEMS و NEMS است و تعدادی از گره‌های گیرنده پایین ارائه می‌شوند و تعدادی از گره‌ها هنوز در مرحله تحقیق هستند. نظر کلی راجع به استفاده از شبکه، پایگاه‌ها و اجزاء و موضوعات مربوط در SNM قابل دسترس است.
7-9- استانداردهای شبکه حسگر بی سیم

زمانیکه مسیر اصلی کامپیوترها درخور استانداردها است تنها استاندارد رسمی که در شبکه‌های ارتباطی گیرنده بی سیم پذیرفته شده ISO 18000-7 و 610wpan و بی سیم HART و در پایین تعداد دیگری از استانداردها که تحقیق شده اند برای استفاده توسط محققین این رشته:
ZigBee
Wibree
IEEE 802.15.4-2006
7-10- نرم‌افزارهای شبکه حسگر بی سیم

انرژی منبع کمیاب گره‌های شبکه بی سیم است و تعیین کننده عمر شبکه ارتباطی گیرنده‌های بی سیم (WSN) است بطور متوسط می‌توانند در تعداد بالایی در محیط های گوناگون گسترش یابند در مناطق دور افتاده و دشمن، همراه ارتباطات تک کاره به عنوان کلید برای این علت الگوریتم و پروتکل احتیاج دارد به دنبال این پیامدها:
• بیشینه سازی عمر
• توانمندی و تحمل عیب
• روش تنظیم و نصب خودکار
• بعضی از موضوع‌های داغ در تحقیق نرم‌افزارهای (WSN)
• امنیت
• قابلیت انتقال و ترک (زمانی که گره‌های گیرنده و یا پایگاه‌ها در حال حرکت اند)
• میان افزار، طراحی سطح متوسط اولیه بین نرم‌افزار و سخت‌افزار است.
7-11- سیستم‌عامل های شبکه حسگر بی سیم

سیستم‌عامل برای گره‌های شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم به نوعی پیچیدگی اش کمتر از اهداف کلی سیستم‌عامل است . هردو به دلیل احتیاجات خاص و درخواست شکبه ارتباطی خاص و به دلیل اضطرار یا تحمیل منبع در پایگاه سخت‌افزاری شبکه گیرنده است برای مثال کاربرد استفاده شبکه گیرنده معمولاً همکاری متقابل مثل یک کامپیوتر نیست.
به همین علت، سیستم‌ عامل احتیاجی به پشتیبانی کاربرد ندارد علاوه برآن تحمیل یا اضطرار منبع در دوره حافظه و نقشه حافظه سخت‌افزار را پشتیبانی می‌کند و ساختمانی می سازد مثل حافظه مجازی که هر دو غیر ضروری و غیر ممکن برای انجام دادن هستند. شبکه ارتباطی گیرنده بی سیم، سخت ‌افزارهایش فرقی با سیستم‌های سنتی تعبیه شده ندارد و