Перспективы развития интеллектуальных сенсоров. Заключительные замечания

Упражнение 27.3.

Вариант 1. Чтобы из интеллектуальных сенсоров могли формироваться беспроводные сенсорные сети, они должны обладать узлами беспроводного радиоинтерфейса типа Bluetooth. А в память их микрокомпьютера должны быть записаны программы соответствующих протоколов связи и указания, с какими сенсорами и в каком качестве они должны вступать в связь.

Вариант 2. Сенсорная сеть из десятков-сотен тысяч сенсоров, разбросанных в акватории океана, может обеспечить мониторинг за процессами, происходящими на его огромных акваториях. Сенсоры могут улавливать звуки или ультразвуковые отражения проходящих мимо кораблей, "переговоры" китов и дельфинов, снимать информацию с датчиков проплывающих рыб, если они на них установлены. Сенсорная сеть позволит своевременно обнаруживать зарождение штормов и цунами, изменения течений, подводные землетрясения, извержения подводных вулканов.

Вариант 3. Сенсорная сеть из десятков тысяч сенсоров, разбросанных в верховьях рек, позволит контролировать количество выпавших там осадков, влажность почвы и своевременно узнавать об угрозе наводнений. Они могут осуществлять также экологический мониторинг.

Вариант 4. Сенсорная сеть из десятков тысяч сенсоров, разбросанных на территории биосферного заповедника, будет автоматически собирать и передавать информацию обо всех важных событиях и изменениях, которые происходят на его границах и на всей территории. Это позволит значительно надежнее беречь, охранять уникальную флору и фауну.

Вариант 5. Сенсорная сеть из десятков тысяч сенсоров, разбросанных на ледниках Арктики, может отслеживать состояние погоды, количество выпадающих осадков, движение ледников, параметры окружающей среды (влажность, давление, температуру, освещенность, состав атмосферы и воды). Тем самым будет осуществляться значительно более полный и комплексный контроль над обширным пространством Арктики.

Вариант 6. Сенсорная сеть из десятков тысяч сенсоров, размещенных вдоль трасс нефте- и газопроводов, может осуществить полный контроль за их состоянием, защиту от террористов, пресечь несанкционированный отбор энергоносителей, своевременно оповещать о малейших неисправностях и ЧП на этих трассах.

Вариант 7. Сенсорная сеть из десятков тысяч сенсоров, размещенных на полях и плантациях сельхозпредприятий, может отслеживать влажность и состав почвы, протекание фотосинтеза в зеленых листьях растений. Будучи интеллектуальными, они могут в зависимости от меняющихся условий автоматически регулировать искусственное орошение и внесение удобрений, сообщать о появлении вредных насекомых или болезней растений, о необходимости ухода.

Вариант 8. Сенсорная сеть из десятков тысяч сенсоров, размещенных на вершинах спящих вулканов, может отслеживать метеоусловия там, колебания почвы, возникновение выбросов, своевременно предупреждать об угрозе пробуждения вулкана. А во время извержения сеть может отслеживать направления и объёмы выбросов, их характеристики.

Упражнение 27.4.

Вариант 1. GPS-приемник является комбинированным интеллектуальным сенсором. Ведь первичными информационными сигналами в нём являются, с одной стороны, его собственное географическое положение, с другой стороны, радиосигналы от навигационных спутников. Кроме того, нужны сигналы точного времени от собственного хронометра. И только наличие этих трёх видов сигналов одновременно позволяет получить информацию о GPS координатах приёмника. Соответственно, являются комбинированными интеллектуальными сенсорами также GPS навигатор и трекер, в состав которых входит GPS приёмник.

Вариант 2. Рыбопоисковые эхолоты не стоит считать комбинированными интеллектуальными сенсорами. Конечно, в них тоже имеются клавиши управления, первичным информационным сигналом в которых является механическое нажатие. Но это ведь вспомогательные функции. А основную информацию несут всё-таки отраженные ультразвуковые акустические сигналы.

Вариант 3. Интеллектуальные сенсоры для УЗ исследований можно отнести к группе комбинированных. Дело в том, что для получения объёмных ультрасонограмм надо получать информацию от многих датчиков, пространственно размещенных в разных местах. В некоторых интеллектуальных УЗИ сенсорах используется также линейное перемещение кристаллов с датчиками по заданной программе. Т.о., одновременно используются и ультразвуковые, и механические первичные информационные сигналы.

Вариант 4. Цифровые фотоаппараты можно отнести к группе комбинированных. Ведь, кроме фоточувствительной матрицы, во многих из них имеются механические датчики ориентации, датчики общей освещенности, оптические датчики расстояния, датчики времени.

Вариант 5. Радиолокаторы с вращающейся или линейно перемещаемой антенной являются комбинированными интеллектуальными сенсорами. Ведь, кроме отраженных от целей радиосигналов, первичную информацию в них несут также механические сигналы текущего углового или линейного положения антенны. В то же время радиолокаторы без перемещения антенны, определяющие только расстояния до расположенных впереди предметов, не стоит относить к группе комбинированных.

Вариант 6. Мобильные телефоны являются комбинированными интеллектуальными сенсорами. Ведь они, с одной стороны, должны воспринимать первичные звуковые сигналы речи хозяина, а с другой стороны, воспринимать адресованные им радиосигналы. Во многих мобилках имеются еще и другие встроенные сенсоры: цифровые фотоаппараты или видеосенсоры, датчики ориентации в пространстве, "игровые" клавиши и т.д.

Вариант 7. Интеллектуальные электрохимические глюкометры не стоит считать комбинированными сенсорами. Первичные информационные сигналы в них кулонометрические. Все остальные сигналы (нажатия клавиш управления, замыкания электрической цепи при вставлении тест-полоски) являются только вспомогательными.

Вариант 8. Хронофлуорометры не стоит считать комбинированными интеллектуальными сенсорами. Всю первичную информацию в них несут сигналы флуоресценции хлорофилла. Все остальные сигналы являются только вспомогательными.