Ολοκληρωμένο Σύστημα Παρακολούθησης Δασικών Περιοχών

Abstract

Τα τελευταία χρόνια έχει αυξηθεί ο αριθμός των εκδηλούμενων δασικών πυρκαγιών με αποτέλεσμα τη συνεχή συρρίκνωση των περιοχών πρασίνου αλλά, σε αρκετές περιπτώσεις, και την απώλεια ανθρωπίνων ζωών. Σύμμαχο στην έγκαιρη ανίχνευση και πρόληψη του συγκεκριμένου προβλήματος αποτελούν τα συστήματα παρακολούθησης δασικών περιοχών. Με την παρούσα εργασία επιχειρείται η δημιουργία και κατασκευή ενός τέτοιου συστήματος παρακολούθησης με τη χρήση ενσωματωμένων συστημάτων και ασυρμάτων δικτύων αισθητήρων.Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο το οποίο αξιοποιείται στην υλοποίηση του εν λόγω συστήματος. Ξεκινώντας, περιγράφεται η γενική αρχιτεκτονική την οποία πρέπει να ακολουθεί ένα σύστημα ανίχνευσης δασικών πυρκαγιών και έπειτα παρουσιάζονται ως παραδείγματα υπάρχοντα συστήματα. Ακολούθως, αναφέρονται ορισμένα βασικά στοιχεία θεωρίας αναφορικά με τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, πρωτόκολλα επικοινωνίας, ενσωματωμένα συστήματα και μικροελεγκτές, τα οποία αξιοποιούνται στο προς υλοποίηση σύστημα παρακολούθησης.Στη συνέχεια, βάσει ενός απλού σεναρίου, γίνεται η σχεδίαση και η παρουσίαση της λειτουργίας του συστήματος, το οποίο αποτελείται από τρία στάδια: τους αισθητήριους κόμβους, τον εξυπηρετητή μαζί με τον συντονιστή και, τέλος, τους πελάτες. Η επιλογή και η κατασκευή του υλικού (hardware) του συστήματος έγινε λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες που επικρατούν σε μία δασική περιοχή. Για την επικοινωνία μεταξύ των τριών σταδίων αναπτύχθηκαν ειδικά λογισμικά, όπου βασικό ρόλο διαδραματίζει αυτό του εξυπηρετητή. Εν γένει, η επικοινωνία βασίζεται στην αποστολή και λήψη συμβολοσειρών από τον εξυπηρετητή προς και από τους κόμβους ή τους πελάτες. Συγκεκριμένα, οι αισθητήριοι κόμβοι μπορούν, αφού συνδεθούν στον εξυπηρετητή, είτε να μένουν αδρανείς ή να λαμβάνουν και να του αποστέλλουν μετρήσεις για κρίσιμα μεγέθη που σχετίζονται με πυρκαγιές. Ο εξυπηρετητής από την πλευρά του μπορεί να τις αποθηκεύει και να τις καθιστά διαθέσιμες στους συνδεδεμένους σε αυτόν πελάτες. Η αποστολή των συμβολοσειρών αυτών, αλλά και η γενικότερη επίβλεψη και διαχείριση του συστήματος πραγματοποιείται μέσω δύο διεπαφών-εφαρμογών, αυτή του εξυπηρετητή και αυτή του πελάτη.Τέλος, εκτελείται μία δοκιμή λειτουργίας του συστήματος χρησιμοποιώντας τις διεπαφές σε εργαστηριακό περιβάλλον. Αρχικά, εξετάζεται η επικοινωνία μεταξύ των δύο αισθητήριων κόμβων και του εξυπηρετητή και έπειτα, ελέγχεται σε τοπικό επίπεδο η επικοινωνία μεταξύ αυτού και ενός πελάτη. Σε αμφότερες τις περιπτώσεις διαπιστώνεται ότι η επικοινωνία διεξάγεται ομαλά και κατά τον αναμενόμενο τρόπο. Ωστόσο, η απλότητα του συστήματος και οι περιορισμοί που περιέχει καθιστούν απαραίτητη την περαιτέρω μελέτη και ανάπτυξή του. Συμπερασματικά, κρίνεται πως το υλοποιούμενο σύστημα αποτελεί μια αξιόπιστη βάση ανάπτυξης πολυπλοκότερων συστημάτων παρακολούθησης δασικών περιοχών.