Otonom robotlar için kablosuz sensör ağı uygulaması

Abstract

Kablosuz Sensör Ağları(KSA), kablosuz bir ortam vasıtasıyla birbirine bağlanmış yüzlerce veya binlerce sensör düğümünden oluşabilmektedir. Sensör düğümleri; dahili batarya, RF adaptörü, mikrodenetleyici ve sensör birimi ile tümleşik bir yapı oluşturur. Kablosuz sensör ağları nem, sıcaklık, ışık, basınç, toprak bileşimi gibi çevresel koşulları izlemenin yanında; nesne hareketi, gürültü seviyesi, ağırlık, boyut, hareket hızı, yönü ve son konumu gibi fiziksel durumları inceleyebilme özelliklerine de sahiptirler. Bu çalışmada, yukarıda bahsedilen çevresel koşulları ve fiziksel durumları izlemek için öncelikle otonom robotlarda kullanılabilecek bir sensör düğüm tasarımı yapılarak MQTT tabanlı bir KSA tasarımı ve gerçeklenmesi üzerinde çalışılmıştır. KSA bünyesinde yer alan sensör düğümlerinin fiziksel gerçeklemesi de yapılmıştır. Test ortamı kurularak tasarımı ve fiziksel gerçeklemesi sağlanan sensör düğümleri test edilmişlerdir. Ayrıca tasarımı yapılan KSA için, sensör düğümleri tarafından toplanan verileri uzaktan izlemek için gömülü bir sistem üzerinde çalışan monitörleme yazılımı da geliştirilmiştir.

An ordinary Wireless Sensor Network, or WSN for short, may consist of hundreds or thousands of sensor nodes connected to each other via a wireless environment. Sensor nodes form an integrated structure in a film canister with its own battery-RF adapter, microcontroller and sensor board. WSNs are utilized to monitor the environmental conditions such as humidity, temperature, light, pressure, soil composition; and physical properties such as object movements, noise level, weight, size, movement speed, direction, end position. In this work we aim to design and establish a WSN based on MQTT protocol that can be used primarily in autonomous robots equipped with sensors in order to monitor the above environmental and physical conditions. Physical realization of the sensor nodes within the WSN is also performed. Sensor nodes, which were designed and physically implemented by establishing a test environment, were tested. For this designed WSN we also develop a monitoring software on an embedded system to monitor the collected sensor datas remotely.