Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...

GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponente eines GeoSN3. Sensorkomponente eines GeoSNEine der wesentlichen Neuerungen bei der Nutzung eines GeoSN zur Erfassung von Objektbewegungengegenüber den bisherigen Ansätzen der ingenieurgeodätischen Überwachungsmessungenist die Nutzung von Sensorknoten.Wird bei der Konzeption eines Sensorknotens für ein GeoSN nach ähnlichen Konzeptionenwie im WSN verfahren, bedeutet dies zunächst eine Trennung eines Knotens in diedrei Bestandteile Sensor, Rechner und Kommunikationseinheit (siehe Abbildung 6). Diesehardwaretechnische Trennung entspricht gedanklich auch der Aufgabenteilung in Informationsaufnahme,Signalverarbeitung und Datenübertragung.RechnerkomponenteDatenspeicherung(optional)Signalverarbeitung1. A/D-Wandlung2. Aufbereitung3. Prüfung auf RelevanzPowermanagement1. Überwachung derBatteriereserven2. Versorgung Sensorund Komm.-Einheit3. Stand-By BetriebDatenabgabeDatenaufnahmeund –weiterleitung(optional)Sensori.d.R. analogStromversorgungi.d.R. BatterieBei der Betrachtung der Sensorkomponente für ein GeoSN steht vor allem die Generierungder speziellen Form der Messwerte im Vordergrund. Bei der Nutzung eines GeoSNgeht es vor allem um die Erfassung von geometrischen Größen mit hoher Genauigkeit.Die Messungen ergeben sich in erster Linie als die Koordinaten der Messpunkte. SelbstMessgeräte, die nur relative Messungen durchführen, müssen diese Information mit ent-KommunikationseinheitBatterieladungz.B. Solarversorgung(optional)Abbildung 6: Aufbau eines Sensorknotens in einem WSNIm hier entwickelten GeoSN UniBw kann diese Dreiteilung allerdings nicht einfach übernommenwerden, da die Knoten in der Regel nicht auf Platinenebene konzipiert werden.Es wurden vielmehr fertig konfigurierte Bausteine für die zusammengestellten Knotenverwendet, die bereits umfangreiche Fähigkeiten besitzen. Somit überlappen sich die AufgabenDatenaufnahme, Datenwandlung und Speicherung sowie Kommunikationsaufbauund Datenweitergabe in den genutzten Komponenten teilweise. Trotzdem soll eine Trennungvon Bestandteilen innerhalb des Knotens zumindest gedanklich weiterverfolgt werden,da auch hier die Einzelkomponenten verschiedene Aufgaben übernehmen müssen,die den anderen Bestandteilen nicht möglich sind.- Seite 25 -