Mạng cảm biến không dây là gì? Cấu tạo – Ứng dụng – Đánh giá

Mạng cảm biến không dây (WSN) là một lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng rất phong phú và hấp dẫn trong công nghệ thông tin. Bài viết sau đây giúp bạn hiểu thêm về WSN, từ cấu tạo, ứng dụng và những ưu nhược điểm của sản phẩm công nghệ mới này.

Mạng cảm biến không dây là gì?

Dựa trên những thành tựu của công nghệ chế tạo vi điện tử, mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Networks – WSN) đã ra đời và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: công nghiệp, quân sự và dân sự. Đặc trưng của mạng cảm biến không dây là sự tự động hoá, hoàn toàn không cần thao tác của con người.

Dựa trên những thành tựu của công nghệ chế tạo vi điện tử, mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Networks – WSN) đã ra đời

Cấu tạo của mạng cảm biến không dây

Cấu tạo của mạng cảm biến không dây gồm các thành phần như:

• Nút cảm biến: Thu thập thông tin từ môi trường và truyền dữ liệu về thiết bị truyền tải.
• Thiết bị truyền tải: Nhận dữ liệu từ nút cảm biến và gửi đến trung tâm thu thập dữ liệu.
• Trung tâm thu thập dữ liệu: Có chức năng nhận dữ liệu thiết bị truyền tải.
• Phần mềm quản lý: Trình bày, báo cáo tới người dùng để xử lý dữ liệu.

Ứng dụng của mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến không dây WSN có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

• Giám sát và điều khiển công nghiệp: Thu thập và xử lý dữ liệu từ các thiết bị và máy móc trong nhà máy, nhà xưởng, kho bãi,…để tăng hiệu quả sản xuất.
• Tự động hoá gia đình và điện dân dụng: Mạng cảm biến không dây đóng vai trò quan trọng trong hệ thống nhà thông minh nhằm mang đến trải nghiệm tiện lợi, tự động trong gia đình. Ví dụ, cảm biến chống trộm cửa AKIA SMART HOME có thể kết nối với đèn trần để tự động bật/tắt khi có người mở/đóng cửa.
• Ứng dụng trong y tế và giám sát sức khỏe: Giám sát, kiểm tra tình trạng sức khỏe và chẩn đoán, quản lý dược phẩm trong bệnh viện.
• Ứng dụng trong môi trường và ngành nông nghiệp: Kiểm soát tình trạng nước, không khí, đất… từ đó, đảm bảo môi trường an toàn, phù hợp cho cây trồng và vật nuôi phát triển.

Mạng cảm biến không dây WSN có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ dân dụng, công nghiệp đến quân sự

Đánh giá mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến không dây có nhiều ưu điểm so với các loại mạng truyền thống khác như khả năng triển khai linh hoạt, tiết kiệm năng lượng, tự động hoá nhưng cũng có thể gặp phải một số vấn đề về tính bảo mật, hiệu quả hoạt động.

3 nhược điểm của mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến không dây là một công nghệ mới nên vẫn còn một số hạn chế như: 

Tính bảo mật thấp

Cách bảo mật dữ liệu của WSN là mã hóa toàn bộ dữ liệu truyền, CPU cần có khả năng tự thực hiện các thao tác mật mã. Bởi thế, nó có thể bị tấn công bởi nhiều hình thức khác nhau, chẳng hạn như nghe lén, gây nhiễu và giả mạo.

Dễ bị nhiễu sóng

WSN truyền tín hiệu bằng sóng vô tuyến rất dễ bị ảnh hưởng nhiễu từ các thiết bị không dây khác. Điều này có thể gây ảnh hưởng lớn đến hiệu quả và sự đáng tin cậy về hoạt động của các cảm biến trong hệ thống.

Có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khách quan

Hiệu suất và độ ổn định của mạng WSN cũng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khách quan như khoảng cách, thời tiết, các vật chắn hay các thiết bị không dây khác.

Hình minh họa cách truyền dẫn dữ liệu của mạng cảm biến không dây

3 ưu điểm của mạng cảm biến không dây

Mạng cảm biến không dây WSN vẫn có những ưu điểm tuyệt vời:

Nhỏ gọn và dễ triển khai

Với kích thước nhỏ gọn và không cần đi dây rườm rà, các thiết bị sử dụng mạng cảm biến không dây rất dễ lắp đặt, đặc biệt trong quy mô gia đình.

Khả năng mở rộng vô hạn

Mạng không dây đặc biệt ưu việt ở tính mở rộng dễ dàng có thể đáp ứng sự gia tăng lớn về số lượng truy cập. Kỹ thuật truyền đa chặng (multihop) cho phép mở rộng độ bao phủ của mạng, về mặt lý thuyết, chúng có khả năng mở rộng vô hạn.

Cung cấp dữ liệu trong thời gian thực

Mạng cảm biến không dây WSN có thể xử lý dữ liệu nhanh chóng, cung cấp thông tin kịp thời đến trung tâm điều khiển. Ưu điểm này được ứng dụng trong sản xuất các thiết bị nhà thông minh, giúp chủ nhà giám sát ngôi nhà của mình và có thể xử lý nhanh chóng khi có vấn đề phát sinh.

Ví dụ, cảm biến cửa từ không dây tích hợp công nghệ WSN sẽ gửi thông báo ngay lập tức đến điện thoại thông minh của chủ nhà khi phát hiện dấu hiện mở cửa bất thường. Để hiểu hơn về các dòng cảm biến cửa từ, bạn có thể xem thêm 10 mẫu cảm biến cửa từ không dây giá tốt, chính hãng 2023 tại website của đơn vị phân phối chính hãng AKIA SMART HOME.

Cảm biến cửa từ không dây là sản phẩm hiệu quả giúp tăng cường an ninh và bảo vệ ngôi nhà của bạn.

Với khả năng phân tích dữ liệu phức tạp, mạng cảm biến không dây có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội. Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, mạng cảm biến không dây vẫn tồn tại những nhược điểm cần được khắc phục trong tương lai gần.