Arazi uygulamaları için çok noktalı veri toplama ve kablosuz iletim sistemi geliştirilmesi ve uygulanması

Ulaşılması zor olan, gerekli altyapının bulunmadığı alanlarda sistem kontrolü ve takibini sağlamak ciddi bir sorundur. Bu sorunu çözmek için kablosuz iletişim sistemleri tercih edilmektedir. Bunun en önemli nedenlerinden bazıları bu sistemlerin düşük maliyetli, kurulumunun kolay olması ve bakım ihtiyaçlarının minimal seviyelerde olmasıdır. Bu sistemler genellikle birkaç merkezi istasyondan ve bunlara bağlı ikincil istasyonlardan oluşmaktadır. Bu tez kapsamında açık veya kapalı alanda çalışacak, anlık olarak 4 analog voltaj değerini okuyabilme kapasitesine sahip ve kablosuz haberleşen sensör birimlerinde oluşan Kablosuz Sensör Ağı (KSA) tasarlanmış, 1 Merkez 3 İkincil İstasyon olmak üzere toplam 4 biriminden oluşan KSA prototipi üretilmiş ve başarıyla test edilmiştir. Sistem kablosuz haberleşme için kullanıma açık ISM bandı frekanslarını (2.4 - 2.5 GHz) kullanmaktadır. Bu bandı kapsayan ve frekans, haberleşme hızı, çıkış gücü gibi iletişim kanalı ayarlarını yapmaya izin sağlayan nrf24l01 modülü alıcı-verici olarak kullanılmıştır. Bu birim SPI haberleşmesi ile işlemciden sayısal verileri okuyarak onları paket haline getirip uygun birime göndermektedir. Bu birim 1000 metreye kadar haberleşmeyi desteklemektedir ve yapılan testlerde bu özellik başarılı bir şekilde test edilmiştir. Sensör birimlerinde işlemci olarak dahili Analog-Sayısal Dönüştürücü (ASD) barındıran Atmel şirketine ait mikrodenetleyici kullanılmıştır. Dahili ADÇ sayesinde voltaj örneklenmesi için ek devre elemanlarına gerek duyulmamıştır ve hem güçten, hem de boyutlardan tasarruf edilmiştir. Bunun dışında her birimde 4 adet yeniden şarj edilebilir AA pil bulunmaktadır. Merkezi istasyonda bunlara ek olarak alınmış verilerin kaydedilmesi için hafıza kartı ve okuyucusu ile zaman senkronizasyonu için saat modülü bulunmaktadır. Bu birimler sayesinde alınmış veriler tarih ve saat değerleri ile beraber hafıza kartına 'text' dosyası halinde kaydedilmektedir. Modüler yapısı sayesinde istenildiği zaman merkezi istasyon kullanıcı bilgisayarına bağlanarak seri haberleşme ile anlık olarak sensör birimlerden alınan voltaj değerleri izlenebilir. Bu amaçla MATLAB kullanıcı arayüzü geliştirilmiş ve başarılı şekilde test edilmiştir. Son olarak sistem gerçek kullanım koşulları altında farklı arazi ortamlarında test edilmiş ve sistemin düzgün çalıştığı gözlemlenmiştir.