Sensoriverkostoissa

Sensoriverkostoissa tarkoitetaan hajautettuja järjestelmiä, joissa useat pienikokoiset solmut sisältävät sensorin, mahdollisesti aktuatorin ja viestintäominaisuuksia. Solmut keräävät ympäristöstä dataa ja välttävät sen verkon kautta joko suoraan tai välikäytäviä hyödyntäen. Verkko suunnitellaan usein energiatehokkaaksi ja itsenäiseksi, sillä solmut voivat olla akkukäyttöisiä tai virtalähteellisesti riippuvaisia.

Topologiat voivat olla tähtimäinen, mesh- tai puumainen. Yhteyksiä voidaan toteuttaa erilaisilla teknologioilla, kuten Zigbee, Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi, LoRa/LoRaWAN, NB-IoT tai mikropiirien rakentamia protokollia. Tiedonsiirtoon käytetään usein kevyitä protokollia kuten MQTT tai CoAP, ja data voi kulkea keskisovittimelle tai suoraan pilvipalveluun. Power-efficient modes ja duty cycling parantavat käyttöikää.

Hajautettu käsittely voi tapahtua reunalla eli edge- tai fog-computing-kerroksessa, jolloin data esikäsitellään verkon reunalla ennen siirtoa. Tämä pienentää viiveitä ja vähentää verkon kuormitusta. Verkon arkkitehtuuri vaikuttaa skaalautuvuuteen, hallittavuuteen ja turvallisuuteen.

Sensoriverkostoja käytetään esimerkiksi älykkäissä kaupungeissa, teollisessa automatisoinnissa, maataloudessa ja ympäristön seurannassa. Ne mahdollistavat reaaliaikaisen mittaamisen, tilanvalvonnan ja automaattisen toiminnan.

Keskeisiä haasteita ovat turvallisuus ja tietosuoja, luotettavuus ja virheiden käsittely, energiatehokkuus, skaalautuvuus sekä yhteensopivuus erilaisten laitteiden ja standardien välillä. Tutkittaessa sensoriverkostoja huomioidaan myös ajoitus, synkronointi ja laadunvarmistus.