Claire Swedberg
7-ое ноября 2011 — в Сьерру Неваду, беспроволочные узлы
датчика передают данные показывая количество снежка который падал или плавил, так же, как почв-сатурация выравнивает. В конечном счете, всю из этой информации можно использовать для того чтобы высчитать том воды доступный к десяткам миллионов резидентов и дел обнаруженных местонахождение по потоку.
Один шаг в достигать той цели программа
SierraNet-a будучи бежать совместно исследователями
Университета штата Калифорнии (UC) на кампусах
Беркли и
Merced школьной системы. Первый проект SierraNet осуществляет на зоне
королей Реки Экспириментально Водораздела, и часть
южной обсерватории (CZO)
критической зоны Сьерры Невады — относящой к окружающей среде лаборатории. Проекты SierraNet водятся Steven Glaser, профессором UC Berkeley гражданского и изучением влияния окружающей среды, и связками Роджера, профессором UC Merced инженерства и директором
научно-исследовательского института (SNRI)
Сьерры Невады. Команда Glaser теперь запускает гораздо большле установку беспроволочных датчиков, распространение через тазик американского реки, с даром $2 миллиона от
национального фонда (NSF). Дар, награженный в сентябре 2011, будет распределен над курсом 4 лет.
 |
|
Steven Glaser фиксирует один из узлов датчика установленное в Сьерру Неваду. |
Американская установка реки обеспечит гораздо большле взгляд в движение воды возникая в Сьерре Неваде, для того чтобы помочь предсказать водоснабжение по потоку, где урбанизированные центры используют воду которая приходит от этой области. В действительности, Glaser говорит, будет самой большой экологической беспроводной сетью в мире.
Южный проект Сьерры Невады CZO малая часть «интернета воды» той исследователя на 4 UC кампус-Беркли и Merced, так же, как
Davis и
Санта Cruz-стремятся создаться. Более большое усилие, официально известное как «толковейшая инициатива инфраструктур воды,» предназначает отслеживать том и течение воды в горах, водоносных слоях и перепаде Сакраменто-Сан Joaquin River Калифорнии, и делать всем из того данные доступным к публике на интернете, в реальное временя.
Проекты толковейших инфраструктур воды инициативные поддержаны
центром для исследования информационной технологии в интересе общества (CITRIS), multidisciplinary программой которая spans кампусы Беркли, Davis, Merced и Santa Cruz UC, в дополнение к больше чем 60 промышленным соучастникам.
Количество снежка и воды в горах представил интерес к много агенствам Калифорнии и приватных партий, включая территориальные управляющих воды, хуторянин, генераторы гидроэлектроэнергии, менеджеры по ресурсам живой природы и промышленные плановиков. Понимать глубину снежка который падает каждый год в горах, и когда и как тот снежок плавит, требовал ручных измерений которые приняты только спорадически. Типично, исследователь измерил бы глубины snowpack на различных местах горы, вручную записывая результаты, до 4 времени однолетн. Однако, автоматизированное разрешение смогло предусмотреть измерения каждые 15 минут в течении года. Научные работники показывают что с лимитированными результатами от ручных измерений snowpack, те которым нужно оценить количество вода часто выбирает принять наихудшие варианты развития событий, которые могут вести к таким реперкуссиям какие хуторянин засаживая men6we акров урожаев чем они смогли если они имели доступ к более точным данным по водного ресурса.
С существующим CZO, так же, как другими NSF-фондированными раскрытиями, исследователями используйте active бирки 2,4 GHz которые связывают через
протокол сетей пыли который строит на стандарте IEEE 802.15.4e проекта для беспроволочных сетей личной области. Glaser хорошо знакомо с технологи-он было частью команды UC Berkeley которая начала ее 10 лет тому назад, в конечном счете водя для того чтобы запылиться установка сетей.
CZO SierraNet проект-размещаемое в заводи Провиденса, к югу от озера шевер, и около час к западу от Fresno-пядей больше чем 1,5 квадратных километра (0,6 квадратная миля). Сеть сетки в месте на том месте включает итог приблизительно 60 беспроволочных узлов
датчика (используя данные от итога 300 датчиков которые захватывают данные отнесенные, что удобрили и снежок) расположенных до 150 метрам (492 футам) врозь.
Каждый беспроволочный узел построен в коробку установленную на полюсе высотой в фут 12. Коробка содержит
приемоответчик 2,4 GHz, приведенный в действие батареей AA, перезаряжаемые батареей гел-клетки (привести датчики в действие) и
обломоком для хранить данные по датчика. Датчики сами установлены к такому же полюсу, или похоронены в окружающей почве. Подземные датчики измеряют влагу почвы, температуру и всасывание матрицы (параметр который служит показать количество воды доступное к заводам). Поляк-установленные датчики, помещенные на высоте достаточной для того чтобы остать над snowpack самим, глубиной снежка измерения, температурой, солнечным излучением и относительной влажностью. Батарея датчика перезаряжена панелью солнечных батарей установленной на рукоятке удлиняя от полюса, na górze которого
антенна для передавая данных.
Каждые 15 минут, каждый приемоответчик передает измерения датчиков, вместе с своим собственным
уникально обозначением, через протокол синхронизированный временем сетки сетей пыли (TSMP), который строит на стандарте проекта 802.14.5e. Что информация захвачена смежными приемоответчиками, расположенными до около 150 метров отсутствующих, или «хоппером» —
приемопередатчик предназначило препровождать данные когда сила сигнала между приемоответчиками «не сильна достаточно для того чтобы препровождать те передачи. Данные после этого посланы к ворот, установленному на центральную станцию прикрепленную к 50 метр-высокорослой башне (164-foot-tall), над уровнем дерева. Ворот получает информацию и использует клетчатое соединение для того чтобы передать его назад к програмное обеспечение исследователям», на сервере доступном через компьютер или iPhone
Яблока. Програмное обеспечение хранит и интерпретирует измерения, и исследователя могут осмотреть те результаты для того чтобы определить детали относительно воды и snowpack в горах.
Американский проект реки включит сеть датчиков которые покрывают этапы зоны 2.000 квадратная миля американского водораздела реки в Сьерре Неваде. Glaser говорит что исследователя установит 25 различных сетей датчика (каждое заволакивание около 1 квадратный километр) в отдельно части речного бассейна, включая наклоны севера и юг-облицовки, лесистое и открытые местности, и плоские и холмистые земли, на разнообразие высоты. Каждая сеть включит одно ворот и 25 TSMP-основали беспроволочные узлы при множественные датчики прикрепленные к ему. Каждая
базовая станция будет связывать с конечный програмным обеспечением посредством или двухсторонней системы радиопередачи VHF, или через клетчатое или спутниковый соединени-хотя те с спутниковыми соединениями только будут послать передачи, не получить их.
В этот случай, Glaser говорит,
приемоответчик каждого узла будет врезан в «доске мозга» которая позволит исследователя отдаленно изменить инструкции к любым системам
датчика, путем передавать данные назад к приемоответчику. В настоящее время, он говорит, он работает на конструировать и снабжать доску мозга, так же, как на улучшать оборудование датчика, как определять самое лучшее положение для связывать проволокой датчики к приемоответчику, и оптимизировать каждый план конструкции сеть сетки. В добавлении, он говорит, «мы будет делать достаточное количество низкоуровневый программировать,», котор нужно улучшить на програмном обеспечении для большого количества данных которое система произведет. Исследователя должны также работать с
Управлением лесным хозяйством США для утверждения установить технологию на федеральную землю.
Как только снежок плавит, весной 2012, исследователя и студенты колледжа планируют установить узлы и датчики, которые ожидано, что немедленно начинают собирать и передавать данные. Научные работники предвидят делить информацию первоначально с
заречьем Сакраменто муниципальным общего назначения, которое будет использовать информацию для того чтобы оптимизировать свою стратегию для работать местные запруды. Публика и другие реальности также будут достигнуть данных через вебсайт SierraNet.
В дальнего прицела, Glaser говорит, исследовательская группа предназначает установить сети датчика на другие водоносные слои, для того чтобы создать охватывающий всю страну систему расчетливого тома воды так, что те используя воду смогут улучшать план их деятельности. Когда охватывающий всю страну система находилась бы в месте имеет но подлежащий определению.
