Ein UWSN (Unterwasser Wireless Sensor Network) besteht aus Sensorknoten, die unter Wasser eingesetzt werden, um Daten zu sammeln und zu übertragen. Die Sensorknoten sind normalerweise mit Sensoren, einer Verarbeitungseinheit, einem Funktransceiver und einer Batterie ausgestattet. Die Sensoren werden verwendet, um Daten über die Umgebung wie Temperatur, Druck und das Vorhandensein von Schadstoffen zu sammeln. Die Verarbeitungseinheit wird verwendet, um die gesammelten Daten zu verarbeiten und Entscheidungen darüber zu treffen, welche Daten übertragen werden sollen. Der Funktransceiver wird verwendet, um die Daten an andere Sensorknoten oder an eine Basisstation zu übertragen. Der Akku wird verwendet, um den Sensorknoten mit Strom zu versorgen.
UWSNs können für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, wie z. B.:
* Umgebungsüberwachung: UWSNs können verwendet werden, um die Umgebung auf Verschmutzung, Temperatur und andere Faktoren zu überwachen.
* Unterwasserexploration: UWSNs können verwendet werden, um Unterwasserumgebungen wie Korallenriffe und Schiffswracks zu untersuchen.
* Militärische Anwendungen: UWSNs können für militärische Anwendungen verwendet werden, z. B. für die Verfolgung von U -Booten und das Erkennen von Minen.
Die Hauptherausforderungen bei der Gestaltung von UWSNs sind:
* Ausbreitungsverzögerung: Die Schallgeschwindigkeit im Wasser ist viel langsamer als die Lichtgeschwindigkeit in der Luft, was bedeutet, dass die Datenübertragung in UWSNs viel langsamer ist als bei terrestrischen WSNs.
* Multipath -Verblassen: Multipath -Verblassen treten auf, wenn Funkwellen vom Sender zum Empfänger über mehrere Pfade wandern, was dazu führen kann, dass das empfangene Signal verzerrt wird.
* Absorption und Streuung: Funkwellen werden mit Wasser absorbiert und verstreut, was den Kommunikationsbereich in UWSNs einschränken kann.
* Rauschen: Die Unterwasserumgebung ist sehr laut, was es schwierig machen kann, Funksignale zu erkennen und zu dekodieren.
* Stromverbrauch: Sensorknoten in UWSNs werden von Batterien angetrieben, die eine begrenzte Lebensdauer haben. Daher ist es wichtig, UWSNs als energieeffizient zu entwerfen.
Trotz dieser Herausforderungen sind UWSNs eine vielversprechende Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen. Sie haben das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir die Unterwasserumgebung erforschen und überwachen.
