Intelligent indoor nitrogen dioxide sensors network based FSO communication

Akıllı Kablosuz Sensor Ağı (AKSA) günümüzde yaygın olarak kullanılan uygulamalardan biri olup, şu alanlarda kullanılmaktadır: 1) Dünyamızda meydana gelen doğal olgu ya da çevresel koşulların algılanmasında; 2) sensorlarından gelen verilerin işlenmesinde; 3) girilen verilere dayanarak uygun bir kararın sunulmasında. Bu çalışmada karbonmonoksit gaz algılama uygulamalarında kullanılabilecek bir Akıllı Kablosuz Sensor Ağı tasarlanıp uygulanmıştır. Bu sistem ana parçadan oluşmaktadır: akıllı sistem, sensor arayüz birimi ve kablosuz iletişim sistemi. Önerilen akıllı sistem karbonmonoksit sensorlardan gelen verileri işlemek ve ardından bu verilerin bir ortalama değerini sunmak için kullanılmıştır. Sensor arayüz birimi de nitrojendioksit sensorlarından gelen analog sinyalleri akıllı sisteme aktarılması gereken ve bunlarının sonuncusunun Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi'nde(APKD) saklanması gerektiği ikili verilere dönüştürmekte kullanılmıştır. Kablosuz iletişim sistemi uzak mesafelerde sensor düğümü ile akıllı sistem arasında dijital verilerin aktarılması amacıyla uygulanmıştır. Bu çalışma için akıllı sistem olarak bir Geri Yayılımlı sinir ağı kullanılmış ve bu ağda 'girdi', 'tekli gizli' ve 'çıktı' katmanları şeklinde üç tabaka tasarlanmıştır. Bu ağ çeşitli eğitim işlevleri tarafından eğitilmiş olup, gizli katman için SATLINS işlevi ve çıktı katmanı için SATLIN işlevi olmak üzere iki doğrusal aktivasyon işlevi kullanmıştır. TRAINPSO (Parçacık Sürü Optimizasyonu) eğitim işlevi kullanılarak optimal bir sonuç da sunulmuş, ancak sıfır Ortalama Hata Karesi'ne yalnızca gizli katmandaki üç nöron kullanılarak 46 tekrarlamada ulaşılmıştır. Bu çalışmada, önerilen sistem için kablosuz iletişim birimi olarak bir lazerli Serbest Uzay İletişim(SUI) Sistemi tasarlanmış ve uygulanmıştır, çünkü bu teknik aynı iletim aralığına yönelik diğer tekniklerden daha düşük enerji tüketimine ve daha yüksek bant genişliğine, yönelme yeteneğine ve bağışıklığa sahiptir. Bu teknikte sensor birimlerinin dijital verilerinin bir kızılötesi lazer ışık taşıyıcısıyla modüle edilmesi için, güçlü ve lazer iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir teknik olan AÇIK/KAPALI anahtarlama modülasyonu kullanılmıştır.