Kablosuz algılayıcı/eyleyici ağlarla denetim sistemi tasarımı

Abstract

Kablosuz Algılayıcı Ağ (KAA) uygulamaları endüstriyel, askeri, medikal ve çevresel alanlarda özellikle ortam izleme ve görüntüleme amaçlı olarak kullanılmaktadır. Bu uygulama alanlarının yanı sıra, özellikle son zamanlarda, KAA'ların denetim amaçlı olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada, elektronik sistemlerin denetiminde kullanılmak üzere KAA altyapısını kullanan bir test düzeneği fiziksel olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, geliştirilen test düzeneğinin çalışmasını doğrulamak üzere ölü zamanlı bir sistemin denetimi değişik çalışma koşulları altında test edilmiştir. Geliştirilen uygulamada, ilk olarak, denetimi gerçekleştirilen sistem üzerindeki algılayıcıdan gelen sıcaklık bilgisi mikrodenetleyici tarafından alınarak analog-dijital çevirici ile sayısal bilgiye dönüştürülmektedir. Sistemin çalışmasını istediğimiz sıcaklık bilgisi (referans büyüklüğü) ise bilgisayar yardımıyla kablosuz olarak MDA320 veri edinim borduna gönderilmektedir. Veri edinim bordu gelen sıcaklık bilgisini I2C çıkışları üzerinden mikrodenetleyiciye göndermektedir. Ölçülen sıcaklık bilgisi ile referans bilgisi, denetim işlemini gerçekleştiren mikrodenetleyici tarafından değerlendirilerek denetim bilgisi üretilmekte ve mikrodenetleyicinin çıkışlarına gönderilmektedir. Mikroişlemcinin çıkışına bağlı bulunan sistem ise gelen denetim sinyali uyarınca çalışmasını değiştirmektedir. Yapılan çalışmalar sonucunda kablosuz algılayıcı ağların ortam izleme ve görüntüleme işlevlerinin yanı sıra denetim amaçlı olarak da kullanılabileceği gösterilmiştir.

Wireless Sensor Network ( WSN ) applications commonly are available in industrial, medical, military, and environmental areas, especially for monitoring and tracking purposes. In addition to these widely used applications, recently, WSNs are also being employed for the control of the systems. In this study, a test bed which has a WSN structure and will be used in the control of the electronic systems is realized. In order to validate the test bed developed, a first order plus dead time process control system is tested in different working conditions. In the case study, first of all, the temperature data from the sensor deployed on the system controlled is converted to digital value by ADC of the microcontroller. The set point value is sent by PC to the MDA320 data acquisition board over the wireless medium. The acquisition board is then delivered the converted temperature value to the microcontroller using I2C bus. Measured temperature and set point values are evaluated and control information is generated considering these values by the microcontroller. The system connected to the output of the microcontroller is changed its working condition according to this control information generated. The results show that, the WSNs can be used efficiently for the control purpose in addition to its common applications, i.e. monitoring and tracking.