طراحی و پیاده‌سازی سخت‌افزاری لایه فیزیکی نوری برای کاربرد در شبکه حسگر بی‌سیم

Abstract

شبکه حسگر بی‌سیم متشکل از گره‌های ارزان، چندکاره و با اندازه کوچک هستند که می‌توانند عملیات حس کردن محیط، جمع‌آوری و پردازش داده و برقراری ارتباط را انجام دهند. امروزه با توسعه ارتباطات بی‌سیم، به نرخ‌داده بالاتری به‌ویژه برای کاربردهای چندرسانه‌ای نیاز است. ارتباطات بی‌سیم نوری (OWC) می‌تواند نرخ داده بالاتر و ارتباطی بسیار امن نسبت به ارتباط رادیوئی فرکانس بالا فراهم کنند و در کاربردهایی مانند ارتباطات نوری زیر آب بسیار مفید می‌باشد. در این مقاله یک شبکه حسگر بی‌سیم با توانایی انتقال داده به‌صورت نوری طراحی و ساخته شده‌است. قسمت‌های مختلف گره حسگر طراحی شده، به‌صورت عملی آزمایش می‌شود و سپس پارامترهای ارتباط نوری اندازه‌گیری خواهد شد. همچنین یک پروتکل دسترسی به رسانه مناسب شبکه حسگر بی‌سیم نوری مناسب ارائه می‌گردد. در شبکه حسگر بی‌سیم نوری طراحی شده، همه بخش‌های گره و سرخوشه ماژولار هستند بدین معنی که می‌توان فرستنده، گیرنده و حسگرها را دوباره طراحی و جایگزین کرد. نتایج آزمایش نشان می‌دهد که بیشینه فاصله انتقال داده با نرخ داده 300 و 600 بیت بر ثانیه برابر 18 متر با نرخ خطای بیتی صفر درصد و 21 متر با نرخ خطای بیتی 10 درصد می‌باشد.