WSNs- ΜΟΥΣΕΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΩΝ ΜΟΥΣΕΙΩΝ ΒΑΣΙΣΜΕΝΕΣ ΣΕ WSNs
ΠΡΟΒΛΗΜΑ Η φθορά των έργων τέχνης λόγω της ανθρώπινης παρέμβασης Οι περιβαλλοντικές αλλαγές WSNs-Μουσεία ΑΝΑΓΚΗ Παρακολούθηση περιβάλλοντος μουσείου Συνεχής μέτρηση και παρακολούθηση παραμέτρων όπως: θερμοκρασία, υγρασία, φως και ρύποι (διοξείδιο του Άνθρακα, τύποι οξέων, σωματίδια σκόνης ), τόσο στην έκθεση όσο και στις αποθήκες. Συντήρηση ιστορικής κατασκευής του μουσείου
Fortalega Sao Tiago, Museum ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ Διατήρηση αντικειμένων υπό σταθερές συνθήκες υγρασίας και θερμοκρασίας. Για σπάνια αντικείμενα ο έλεγχος υγρασίας και θερμοκρασίας πρέπει να είναι ελεγχόμενος και ακριβής. Ελαχιστοποίηση οπτικής επίδρασης από τα συστήματα παρακολούθησης για αισθητικούς λόγους. WSNs-Μουσεία
Ανάπτυξη WSNs στα Μουσεία Αντιμετώπιση προβλημάτων
Ανάπτυξη WSNs στα Μουσεία Βοηθάει να εφαρμοστεί η παρακολούθηση του περιβάλλοντος συνεχόμενα με ευκολότερο και φθηνότερο τρόπο. Δεν προκαλεί καμία οπτική επίδραση λόγω των πολύ μικρών αισθητήρων και στην απουσία καλωδίων Εξαλείφει τα εγγενή προβλήματα που προκαλούν οι παραδοσιακοί εξοπλισμοί μέτρησης όπως: υγροθερμογράφοι, ψυχόμετρα και υγρόμετρα. Δεν υπάρχουν μετακινούμενα μέρη ώστε να σπάσουν, Η βαθμονόμηση δεν αλλάζει Δεν χρειάζεται εξειδικευμένο προσωπικό για τη χρήση τους.
WSNs Γενικά
Αποτελείται από ένα μεγάλο αριθμό μικροσκοπικών ασύρματων αισθητήρωνκόμβων που επεκτείνονται πυκνά. Οι κόμβοι μετράνε κάποιες περιβαλλοντικές συνθήκες γύρω τους. Οι μετρήσεις αυτές δρομολογούνται σε ειδικούς κόμβους που ονομάζονται sink nodes ή Σταθμοί Βάσης. Τυπικά σε μια multihop βάση. Ο Σταθμός βάσης στέλνει δεδομένα στο χρήστη. WSNs Multi-hop στέλνουν πακέτα σε ένα ενδιάμεσο κόμβο. Ο ενδιάμεσος κόμβος προωθεί το πακέτο στον προορισμό του. χαρακτηριστικά: - αποθήκευση και προώθηση Καλύτερη ενεργειακή απόδοση από την direct επικοινωνία.
Ένας sensor node αποτελείται από τα εξής εξαρτήματα: Ανιχνευτή Μνήμη Επεξεργαστή Πομποδέκτη μπαταρία Sensor node Σήμερα: Οι κόμβοι προορίζονται να είναι μικροί και φθηνοί. Κατά συνέπεια είναι εξοπλισμένοι με περιορισμένους πόρους (μπαταρία, μνήμη και επεξεργαστή). Λόγω του μικρού εύρους μετάδοσης οι κόμβοι μπορούν να επικοινωνούν τοπικά με ένα συγκεκριμένο αριθμό τοπικών γειτόνων.
Sensor nodes ΤΥΠΟΙ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ
Λόγω των πηγών του Hardware και ειδικά της ασύρματης επικοινωνιακής ικανότητας τα WSNs επιτρέπουν μεγάλο εύρος εφαρμογών: Περιβαλλοντική παρακολούθηση Παρακολούθηση καταστροφών Υγεία Παρακολούθηση κυκλοφορίας Παρακολούθηση καταστροφών Ασφάλεια Στρατό Βιομηχανία Γεωργία Κατοικία... Πλεονεκτήματα Εφαρμογές WSNs
Εφαρμογές WSNs
Εφαρμογές WSNs
Εφαρμογές WSNs
The WISE-MUSE project
ΣΤΟΧΟΣ Η Παρακολούθηση ενός Μουσείου Σύγχρονης Τέχνης που ονομάζεται Fortaleza Sao Tiago, που βρίσκεται στο νησί Μαδέρα της Πορτογαλίας. ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ Αναπτύχθηκε ένας νέος αισθητήρας ειδικός για περιβαλλοντικές παρακολουθήσεις αναλογιζόμενο τις ειδικές ανάγκες του μουσείου. Κόστος μέγεθος The WISE-MUSE project
Κύριοι στόχοι: - Δημιουργία WSN για παρακολούθηση κρίσιμων περ/κων παραμέτρων στο μουσείο - Ενημέρωση από τα συλλεγμένα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο - Ανάλυση δεδομένων και επαλήθευση συμμόρφωσης με τους εκθεσιακούς κανόνες - Έλεγχο περ/κων συνθηκών μέσω του automatic control του αέρα, του συστήματος κλιματισμού και αφύγρανσης του μουσείου. - Οπτικοποίηση των δεδομένων σε μια 3-D παρουσίαση του κτιρίου. - Εγκατάσταση συστήματος βασισμένου σε ασύρματες κάμερες για τη βελτίωση της ασφάλειας στέλνοντας ειδοποιήσεις σε περίπτωση εισχώρησης ή ληστείας. The WISE-MUSE project
The WISE MUSE project ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ
Στο Μουσείο F.S.T. οι περιβαλλοντικές μετρήσεις εκτελούνται με ένα πολύ στοιχειώδη τρόπο. Χρησιμοποιούνται παραδοσιακοί και ακριβοί εξοπλισμοί μετρήσεων όπως μηχανικούς υδροθερμογράφους, ψυχόμετρα και υδρόμετρα. Περιβαλλοντική παρακολούθηση Οι διαχειριστές αντιμετωπίζουν το πρόβλημα των περιορισμένων οικονομικών πόρων και δυσκολεύονται στην εξεύρεση ευέλικτων και πρακτικών λύσεων
WSN Παραδοσιακός εξοπλισμός Οι βασικές μετρήσεις γίνονται αυτόματα και συνεχώς εύκολα και φθηνά Σχεδόν καμία οπτική επίδραση (απουσία καλωδίων μέγεθος αισθητήρων) Εξαλείφει τα εγγενή προβλήματα των παραδοσιακών μηχανισμών μετρήσεων Δεν υπάρχουν μετακινούμενα μέλη Μένει στη βαθμονόμηση Χρονοβόροι να εκτελεστούν σε όλο το μουσείο Απαιτούν βαθμονόμηση Προκαλούν οπτική επίδραση στους επισκέπτες και τους εκθεσιακούς χώρους Δεν εκτελούν σε τακτά διαστήματα μέσα στη μέρα Οι μετρήσεις γίνονται μια φορά τη μέρα. The WISE-MUSE project περιβαλλοντική παρακολούθηση
Ανάπτυξη WSN/WISE-MUSE project
Αποτελείται από: Ένα μικρό σύνολο ασύρματων κόμβων που λαμβάνουν περιβαλλοντικά δεδομένα συνεχώς. Τα δεδομένα που συλλέγονται από τους sensor nodes στέλνονται ασύρματα σε μια Βάση Δεδομένων μέσω του sink node συνδέεται με ένα PC. Τα δεδομένα μπορούν να ειδωθούν σε πραγματικό χρόνο μέσω μιας διαδικτυακής πλατφόρμας (webbased) με διάφορους τρόπου: Πίνακες Γραφικά Χρωματικές κλίσεις Αναφορές δεδομένων Ανάπτυξη WSN/WISE-MUSE project
Αρχιτεκτονική - Αποτελείται από διάφορες μονάδες οι οποίες δεν έχουν ολοκληρωθεί όλες. Είναι ένα πρόγραμμα σε εξέλιξη - Τα κύρια συστατικά που έχουν ολοκληρωθεί είναι: - Automatic control του κλιματισμού και του συστήματος αφύγρανσης - Το σύστημα παρακολούθησης που αποτελείται από ένα 3-D awareness tool και ένα web visualization tool που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για το WSN. Ανάπτυξη WSN/WISE-MUSE project
L.M. Rodríguez Peralta, L.M.P.L. Brito, B.A.T. Gouveia, D.J.G. Sousa, & C.S. Alves. Automatic monitoring and control of museums environment based on Wireless Sensor Networks. EJSE Special Issue: Wireless Sensor Networks and Practical Applications, pp. 12 34, 2010. http://www.ejse.org/archives/fulltext/201 0/Special/Paper02.pdf