Page 11 - sst-2022b

πρόσβαση, και ελεγχόμενη ποσότητα εισερχομένων. Οι
3. Αρχιτεκτονική συστήματος IoT αισθητήρες ή κόμβοι nodes συνήθως ομαδοποιούνται σε
Ως αρχιτεκτονική ενός συστήματος IoT εννοούμε τα βασικά ασύρματα δίκτυα αισθητήρων WSN, που είναι αισθητήρες,
τμήματα τα οποία συνθέτουν το σύστημα. Η πιο απλή ενεργοποιητές και μικροελεγκτές (Kumar et al.,2016).
προσέγγιση εξετάζει μια αρχιτεκτονική που αποτελείται από Επειδή οι έξυπνοι κάδοι αναμένεται να χρησιμοποιηθούν σε
τρία κύρια επίπεδα:. των αισθητήρων/επεξεργαστών ,που μεγάλες ποσότητες, το συνολικό κόστος της τεχνολογικής
κάνει τις μετρήσεις, το επίπεδο των επικοινωνιών, υπεύθυνο υποδομής πρέπει να διατηρηθεί όσο το δυνατόν χαμηλότερο
για την αποστολή των δεδομένων και το επίπεδο του και αυτό σημαίνει ότι οι αισθητήρες δεν πρέπει να κοστίζουν
λογισμικού/ εφαρμογών ,που διαχειρίζεται τα δεδομένα . περισσότερο από λίγα ευρώ
Συχνά συναντάμε ανάλυση της Αρχιτεκτονικής σε 4 επίπεδα ή Οι αισθητήρες που εμφανίζονται στην βιβλιογραφία είναι:
και σε 5 επίπεδα. Οι, (Pardini et al.,2019) αναλύουν την 4.1.1. Αισθητήρες υπερήχων
αρχιτεκτονική των IoT συστημάτων σε 5 επίπεδα ως : Οι πλέον συχνά εμφανιζόμενοι είναι οι αισθητήρες υπερήχων
Επίπεδο υλικού: που χρησιμοποιούνται για την εύρεση της πληρότητας των
Το επίπεδο του φυσικού υλικού, που έχει την ευθύνη της κάδων και σχετίζονται άμεσα με το λογισμικό καθορισμού
συλλογής των πληροφοριών με τεχνολογίες για την των διαδρομών των απορριμματοφόρων. Ο αισθητήρας
ανίχνευση φυσικών μεγεθών μέσω αισθητήρων, όπως βάρος, υπερήχων περιλαμβάνει πομπό υπερήχων, δέκτη και
θερμοκρασία υγρασία κ.λπ., της επεξεργασίας τους και της κύκλωμα ελέγχου.
μεταφοράς τους στα ανώτερα στρώματα μέσω ασφαλών Ο αισθητήρας στέλνει ένα σήμα υπερήχων και ανιχνεύει τον
καναλιών. παλμό που επιστρέφει. Ο χρόνος από την αποστολή έως την
Επίπεδο δικτύου: παραλαβή δίνει την απόσταση , η οποία είναι :
Το δίκτυο είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά των δεδομένων απόσταση = χρόνος × ταχύτητα ήχου (340m/ sec) / 2
που μετρήθηκαν ,προς τα ανώτερα επίπεδα, εκεί που θα Κρίσιμα ζητήματα είναι η μηχανική στιβαρότητα, η
επεξεργαστούν. Εκτός από τα βασικά καθήκοντα εκτελεί στεγανοποίηση ,δεδομένου ότι οι κάδοι πλένονται συχνά με
επίσης διαδικασία διαχείρισης δεδομένων. νερό, η κατανάλωση ισχύος και τέλος το κόστος. Συχνά το
Επίπεδο ενδιάμεσου λογισμικού- Middleware : ποσοστό πλήρωσης του κάδου εμφανίζεται σε οθόνη LED
Το επίπεδο ενδιάμεσου λογισμικού είναι ένα σύνολο πάνω στον κάδο.
υποεπιπέδων που εργάζονται για τη διασύνδεση των 4.1.2. Αισθητήρας βάρους
στοιχείων του IoT που δεν θα ήταν δυνατόν να Πρόκειται για μια δυναμοκυψέλη (load cell) που συνδέεται
επικοινωνήσουν διαφορετικά, δηλαδή, εργάζεται ως με πρόγραμμα οδήγησης ,ένα ενισχυτή που ενισχύει το
διερμηνέας. σήμα που εκπέμπεται από την δυναμοκυψέλη για την εξαγωγή
Επίπεδο εφαρμογής: μετρήσιμων δεδομένων σε διασύνδεση με έναν
Το επίπεδο εφαρμογής είναι αυτό που δημιουργούνται οι μικροελεγκτή . Η λειτουργία των δυναμοκυψελών βασίζεται
διασυνδέσεις με τους χρήστες, δηλαδή, εκεί που συμβαίνει η σε μετρητές τάνυσης , δηλαδή αισθητήρες που
ερμηνεία και η διαθεσιμότητα των πληροφοριών. χρησιμοποιούν το πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο .Οι
Επιχειρησιακό επίπεδο: δυναμοκυψέλες παρέχουν ακρίβεια δεδομένων από 0,03%
ο
Το 5 επίπεδο που αναφέρεται από τους (Pardini et al.,2019), έως 0,25% (Ali et al., 2020).
είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση ολόκληρου του συστήματος 4.1.3. Αισθητήρες υπέρυθρων
IoT και περιλαμβάνει υπηρεσίες ,εφαρμογές όπως η παροχή Ένας αισθητήρας υπερύθρων IR μετρά και ανιχνεύει την
reports των υποκείμενων επιπέδων, αντιμετώπιση του υπέρυθρη ακτινοβολία στο περιβάλλον του. Διακρίνονται σε
απορρήτου των χρηστών κλπ. ενεργούς και παθητικούς. Οι ενεργοί αισθητήρες υπερύθρων
Η αρχιτεκτονική των IoT εφαρμογών πρέπει να αντιμετωπίζει έχουν δύο μέρη: μια δίοδο εκπομπής φωτός LED και έναν
θέματα όπως η επεκτασιμότητα, η διαλειτουργικότητα, η δέκτη. Ένας παθητικός αισθητήρας υπερύθρων PIR δεν
αξιοπιστία, η ποιότητα της υπηρεσίας κ.λπ. Κάθε ομάδα ή εκπέμπει φως αλλά μετρά το υπέρυθρο φως που
εταιρεία περιγράφει τη δική της αρχιτεκτονική , που καθιστά ακτινοβολείται ή αντανακλάται από αντικείμενα στο οπτικό
το έργο της τυποποίησης πιο περίπλοκο. Όμως ακόμη και με πεδίο του. Ο αισθητήρας υπερύθρων χρησιμοποιείται για
μια ευέλικτη αρχιτεκτονική, εξακολουθούν να υπάρχουν ανίχνευση κίνησης έξω από τον κάδο ή σκουπιδιών έξω από
προκλήσεις, που σχετίζονται ειδικά με την ασφάλεια και το τον κάδο με ηχητική ειδοποίηση όταν γίνεται αυτό. Κάποιοι
απόρρητο των δεδομένων. μετρούν την πληρότητα του κάδου απορριμμάτων με
υπέρυθρους αισθητήρες που τους τοποθετούν σε ένα ή
4. Περιγραφή Φυσικού επιπέδου περισσότερα ύψη ώστε να ανιχνεύεται το ύψος των
Ακολουθεί περιγραφή των φυσικών τμημάτων που συναντάμε απορριμμάτων ,όταν φτάνει στο επίπεδο αυτό, πριν γεμίσει ο
στην βιβλιογραφία σε ένα IoT σύστημα συλλογής κάδος .
αποβλήτων. 4.1.4. Αισθητήρας βροχής
4.1. Αισθητήρες Οι αισθητήρες βροχής συνδέονται για ανίχνευση
Ένας έξυπνος κάδος απορριμμάτων περιλαμβάνει ένα βροχοπτώσεων κυρίως για να κλείνει αυτόματα το καπάκι και
κλειστό δοχείο που κλείνει με καπάκι και είναι εξοπλισμένος να προστατεύεται το περιεχόμενο του κάδου. Είναι μια ομάδα
με αισθητήρες. Οι κάδοι μπορεί να είναι οι κλασικοί αισθητήρων νερού που τοποθετούνται στις διάφορες πλευρές
πλαστικοί κάδοι , ή ειδικές μεταλλικές κατασκευές , υπέργειοι του κάδου για να ανιχνεύουν την βροχή έτσι ώστε να κλείνει
ή υπόγειοι. Οι κλασσικοί κάδοι ,μπορεί να φέρουν ειδικό αυτόματα το καπάκι. Οι αισθητήρες βροχής ανιχνεύουν το
καπάκι , για ελεγχόμενο άνοιγμα - κλείσιμο, ελεγχόμενη
44