IoT: Caratteristiche di una rete di sensori WSN (Wireless Sensor Network)

IoT: Caratteristiche di una rete di sensori WSN (Wireless Sensor Network)

Negli ultimi anni le tecnologie di rete wireless hanno svolto un ruolo fondamentale nello sviluppo di una vasta gamma di applicazioni aventi la necessità di rendere facilmente condivisibile l’informazione.

Una rete di sensori wireless (Wireless Sensor Network, WSN) consiste in una rete formata da dispositivi, normalmente con ridotta complessità e grandezza, chiamati nodi sensori che possono raccogliere informazioni dall’ambiente circostante e comunicarle attraverso vari mezzi di comunicazione verso nodi di calcolo che possono servirsene localmente o in alternativa trasmetterle attraverso l’uso di un gateway verso altre reti (tipicamente internet). In altre parole, possiamo definire dunque un WSN come una rete di nodi che cooperano al fine di monitorare una determinata area di interesse ed eventualmente controllarla, consentendo un’interazione tra l’utente esterno e l’ambiente circostante

Gli elementi base di un WSN sono dunque i sensori, i nodi di calcolo e i gateway. Normalmente i nodi di calcolo e i gateway sono dispositivi più complessi dei nodi sensori a causa dell’elevato numero di funzionalità cui devono provvedere. Il sensore è dunque il più semplice dispositivo del network, e solitamente il numero di sensori è notevolmente più grande rispetto al numero dei restanti dispositivi presenti nella rete; è di fondamentale importanza dunque mantenere la loro dimensione e soprattutto il loro costo più contenuto possibile.

IoT: Caratteristiche di una rete di sensori WSN (Wireless Sensor Network)

Caratteristiche principali di un WSN

Le reti di sensori si differenziano dalle altre tipologie di rete per obiettivi, requisiti e capacità; è bene dunque focalizzare dal principio il contesto in cui ci troviamo per meglio comprendere i motivi di molte scelte tecniche e logiche.
Dalle considerazioni fatte in precedenza possiamo dedurre quali sono le caratteristiche desiderabili in una rete di sensori:

  • Scalabilità rispetto al numero di nodi della rete
  • Autocorganizzazione
  • Riconfigurazione automatica
  • Efficienza energetica
  • Ridotta manutenzione
  • Accettabile grado di comunicazione tra i nodi
  • Bassa complessità
  • Basso costo.

Risulta evidente che questi requisiti sono necessari per rendere queste reti facilmente installabili e utilizzabili anche da un utente poco esperto, richiedendo la minor quantità di manutenzione possibile.
Infatti nel contesto in cui operiamo non sono richieste tecnologie avanzate, visto che utilizziamo sistemi di per sé semplici ma che diventano complessi nel momento in cui il numero di nodi della rete cresce, raggiungendo talvolta l’ordine delle centinaia; è per tale motivo che l’ostacolo principale che tali reti pongono non sono tanto tecnologici ma di effettiva praticità di utilizzo e di fattibilità in ambienti ostili alla loro realizzazione che implica quindi anche il costo economico relativo a installazione e manutenzione.

Come funziona una rete di sensori WSN (Wireless Sensor Network)

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