1. INTRODUCTION
Sensor networks are dense wireless networks of small, low-cost sensors, which collect and
disseminate environmental data. Wireless sensor networks facilitate monitoring and controlling
of physical environments from remote locations with better accuracy [1]. They have
applications in a variety of fields such as environmental monitoring, indoor climate control,
surveillance, structural monitoring, medical diagnostics, disaster management, emergency
response, ambient air monitoring and gathering sensing information in inhospitable locations [2,
3, 4, 5]. Sensor nodes have various energy and computational constraints because of their
inexpensive nature and ad-hoc method of deployment. Considerable research has been focused
at overcoming these deficiencies through more energy efficient routing, localization algorithms
and system design.
In this paper we proposed a wireless sensor network air pollution monitoring system (WAPMS)
for Mauritius. Indeed, with the increasing number of vehicles on our roads and rapid
urbanization air pollution has considerably increased in the last decades in Mauritius. For the
past thirty years the economic development of Mauritius has been based on industrial activities
and the tourism industry. Hence, there has been the growth of industries and infrastructure
works over the island. Industrial combustion processes and stone crushing plants had
contributed to the deterioration of the quality of the air. Further, the economic success of
32
Mauritius has led to a major increase in the number of vehicles on the roads, creating additional
air pollution problem with smoke emission and other pollutants.
Air pollution monitoring is considered as a very complex task but nevertheless it is very
important. Traditionally data loggers were used to collect data periodically and this was very
time consuming and quite expensive. The use of WSN can make air pollution monitoring less
complex and more instantaneous readings can be obtained [6, 7]. Currently, the Air Monitoring
Unit in Mauritius lacks resources and makes use of bulky instruments. This reduces the
flexibility of the system and makes it difficult to ensure proper control and monitoring.
WAPMS will try to enhance this situation by being more flexible and timely. Moreover,
accurate data with indexing capabilities will be able to obtain with WAPMS. The main
requirements identified for WAMPS are as follows:
1. Develop an architecture to define nodes and their interaction
2. Collect air pollution readings from a region of interest
3. Collaboration among thousands of nodes to collect readings and transmit them to a gateway,
all the while minimizing the amount of duplicates and invalid values
4. Use of appropriate data aggregation to reduce the power consumption during transmission
of large amount of data between the thousands of nodes
5. Visualization of collected data from the WSN using statistical and user-friendly methods
such as tables and line graphs
6. Provision of an index to categorize the various levels of air pollution, with associated
colours to meaningfully represent the seriousness of air pollution
7. Generation of reports on a daily or monthly basis as well as real-time notifications during
serious states of air pollution for use by appropriate authorities
At present, our scientific understanding of air pollution is not sufficient to be able to accurately
predict air quality at all times throughout the country. This is where monitoring can be used to
fill the gap in understanding. Monitoring provides raw measurements of air pollutant
concentrations, which can then be analysed and interpreted. This information can then be
applied in many ways. Analysis of monitoring data allows us to assess how bad air pollution is
from day to day, which areas are worse than others and whether levels are rising or falling. We
can see how pollutants interact with each other and how they relate to traffic levels or industrial
activity. By analysing the relationship between meteorology and air quality, we can predict
which weather conditions will give rise to pollution episodes.
1. บทนำเครือข่ายเซนเซอร์ไร้สายเป็นเครือข่ายหนาแน่นขนาดเล็กเซ็นเซอร์ต้นทุนต่ำซึ่งเก็บรวบรวมและเผยแพร่ข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบและการควบคุมของสภาพแวดล้อมทางกายภาพจากสถานที่ห่างไกลที่มีความแม่นยำที่ดีขึ้น [1] พวกเขามีการใช้งานในหลากหลายสาขาเช่นการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในร่ม, การเฝ้าระวังตรวจสอบโครงสร้างการวินิจฉัยทางการแพทย์การจัดการภัยพิบัติฉุกเฉินการตอบสนองต่อการตรวจสอบอากาศแวดล้อมและรวบรวมข้อมูลการตรวจวัดในสถานที่ที่ไม่เอื้ออำนวย [2, 3, 4, 5] . โหนดเซ็นเซอร์มีพลังงานต่างๆและข้อ จำกัด ในการคำนวณของพวกเขาเพราะธรรมชาติราคาไม่แพงและวิธีการเฉพาะกิจในการใช้งาน วิจัยมากได้มุ่งเน้นที่การเอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้ผ่านเส้นทางที่มีประสิทธิภาพพลังงานมากขึ้นขั้นตอนวิธีการแปลและการออกแบบระบบ. ในบทความนี้เรานำเสนอเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายระบบการตรวจสอบมลพิษทางอากาศ (WAPMS) สำหรับมอริเชียส อันที่จริงมีจำนวนที่เพิ่มขึ้นของยานพาหนะบนท้องถนนของเราอย่างรวดเร็วและกลายเป็นเมืองที่มีมลพิษทางอากาศเพิ่มขึ้นอย่างมากในทศวรรษที่ผ่านมาในประเทศมอริเชียส สำหรับที่ผ่านมาสามสิบปีการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศมอริเชียสได้รับขึ้นอยู่กับกิจกรรมทางด้านอุตสาหกรรมและอุตสาหกรรมการท่องเที่ยว จึงได้มีการเจริญเติบโตของอุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้งานได้ทั่วเกาะ กระบวนการเผาไหม้อุตสาหกรรมและหินบดพืชได้มีส่วนทำให้การเสื่อมสภาพของคุณภาพของอากาศ นอกจากนี้ความสำเร็จทางเศรษฐกิจของ??????? ?? ?? ? ???? ??? ? ???? ? ??????? ?????????? ??? ????? ??????? 32 มอริเชียสได้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นที่สำคัญในจำนวนของยานพาหนะบนท้องถนน, การสร้างเพิ่มเติมปัญหามลพิษทางอากาศที่มีการปล่อยควันและมลพิษอื่นๆ . การตรวจสอบมลพิษทางอากาศถือเป็นงานที่ซับซ้อนมาก แต่อย่างไรก็ตามมันเป็น มากที่สำคัญ ตามเนื้อผ้าตัดไม้ข้อมูลที่ถูกนำมาใช้ในการเก็บข้อมูลเป็นระยะ ๆ และเรื่องนี้เป็นอย่างมากที่ใช้เวลานานและมีราคาแพงมาก การใช้งานของ WSN สามารถทำให้การตรวจสอบมลพิษทางอากาศน้อยอ่านที่ซับซ้อนและมากขึ้นทันทีสามารถรับได้[6, 7] ขณะนี้การติดตามอากาศหน่วยในประเทศมอริเชียสขาดทรัพยากรและทำให้การใช้งานของเครื่องมือขนาดใหญ่ ซึ่งจะช่วยลดความยืดหยุ่นของระบบและทำให้มันยากที่จะให้การควบคุมที่เหมาะสมและการตรวจสอบ. WAPMS จะพยายามที่จะเพิ่มประสิทธิภาพในสถานการณ์เช่นนี้โดยเป็นความยืดหยุ่นมากขึ้นและทันเวลา นอกจากนี้ยังมีข้อมูลที่ถูกต้องมีความสามารถในการจัดทำดัชนีจะสามารถที่จะได้รับกับ WAPMS หลักความต้องการการระบุสำหรับโคมไฟมีดังนี้1 พัฒนาสถาปัตยกรรมเพื่อกำหนดโหนดและการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขา2 เก็บอ่านมลพิษทางอากาศจากภูมิภาคที่น่าสนใจ3 การทำงานร่วมกันในพันของโหนดในการเก็บรวบรวมการอ่านและส่งพวกเขาไปยังเกตเวย์ทั้งหมดในขณะที่การลดจำนวนเงินที่ซ้ำกันและค่านิยมที่ไม่ถูกต้อง4 การใช้การรวบรวมข้อมูลที่เหมาะสมในการลดการใช้พลังงานในระหว่างการส่งของจำนวนมากของข้อมูลระหว่างหลายพันโหนด5 การแสดงของข้อมูลที่เก็บรวบรวมจาก WSN โดยใช้วิธีการทางสถิติและใช้งานง่ายเช่นตารางและกราฟเส้น6 บทบัญญัติของดัชนีหมวดหมู่ระดับต่างๆของมลพิษทางอากาศที่มีการเชื่อมโยงสีให้มีความหมายเป็นตัวแทนของความรุนแรงของมลพิษทางอากาศ7 การสร้างรายงานในชีวิตประจำวันหรือรายเดือนเช่นเดียวกับการแจ้งเตือนแบบ real-time ในระหว่างรัฐอย่างรุนแรงของมลพิษทางอากาศสำหรับการใช้งานโดยหน่วยงานที่เหมาะสมในปัจจุบันความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ของมลพิษทางอากาศไม่เพียงพอที่จะสามารถได้อย่างถูกต้องคาดการณ์คุณภาพอากาศตลอดเวลาทั่วประเทศ ซึ่งเป็นที่ที่การตรวจสอบสามารถใช้ในการเติมเต็มช่องว่างในการทำความเข้าใจ ตรวจสอบให้วัดดิบของสารมลพิษทางอากาศมีความเข้มข้นซึ่งจากนั้นจะสามารถวิเคราะห์และตีความ ข้อมูลนี้จากนั้นจะสามารถนำไปใช้ในหลาย ๆ การวิเคราะห์ข้อมูลการตรวจสอบช่วยให้เราสามารถประเมินว่ามลพิษทางอากาศที่ไม่ดีคือวันต่อวันซึ่งเป็นพื้นที่ที่เลวร้ายยิ่งกว่าคนอื่น ๆ และไม่ว่าจะอยู่ในระดับที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง เราจะเห็นได้ว่ามลพิษโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ และวิธีที่พวกเขามีความสัมพันธ์กับระดับการจราจรอุตสาหกรรมหรือกิจกรรม โดยการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างอุตุนิยมวิทยาและคุณภาพอากาศที่เราสามารถคาดการณ์ซึ่งสภาพอากาศที่จะก่อให้เกิดมลพิษทางตอน
การแปล กรุณารอสักครู่..
1 . เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายเครือข่ายเบื้องต้น
หนาแน่นของเซ็นเซอร์ต้นทุนต่ำขนาดเล็ก ซึ่งเก็บรวบรวมและเผยแพร่ข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม
. เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายความสะดวกในการตรวจสอบและการควบคุม
ทางกายภาพสภาพแวดล้อมจากสถานที่ห่างไกลกว่าความถูกต้อง [ 1 ] พวกเขามี
การประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา เช่น การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม , ควบคุม ,
เฝ้าระวังสภาพภูมิอากาศในร่มโครงสร้างการตรวจสอบทางการแพทย์ , การวินิจฉัย , การจัดการภัยพิบัติ , การตอบสนองฉุกเฉิน
, อากาศตรวจสอบและรวบรวมจากข้อมูลในสถานที่ไม่เอื้ออำนวย [ 2
3 , 4 , 5 ] เซนเซอร์โหนดจะมีพลังงานต่าง ๆและข้อจำกัดในการคำนวณเนื่องจากธรรมชาติของพวกเขาและวิธีการที่ไม่แพง
เฉพาะกิจของการใช้งาน . งานวิจัยจำนวนมากได้ถูกเน้น
ที่เอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้ผ่านพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเส้นทางท้องถิ่นและการออกแบบระบบขั้นตอนวิธี
.
ในกระดาษนี้เราเสนอเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายระบบการตรวจสอบมลพิษอากาศ ( wapms )
ในมอริเชียส แน่นอน ด้วยการเพิ่มจำนวนของยานพาหนะบนถนน และความเป็นเมืองอย่างรวดเร็ว
มลพิษทางอากาศของเราได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในทศวรรษที่ผ่านมาในมอริเชียส สำหรับ
สามสิบปีที่ผ่านมาการพัฒนาทางเศรษฐกิจของมอริเชียสได้ตามกิจกรรมอุตสาหกรรม
และอุตสาหกรรมการท่องเที่ยว ดังนั้น , มีการเจริญเติบโตของอุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐาน
ผลงานทั่วเกาะ การเผาไหม้กระบวนการอุตสาหกรรมและหินบดพืชมี
3 ความเสื่อมคุณภาพของอากาศ นอกจากนี้ ความสำเร็จทางเศรษฐกิจของ
32
มอริเชียสมี led เพื่อเพิ่มสาขาในจำนวนของยานพาหนะบนถนน สร้างเพิ่มเติม
ปัญหามลพิษทางอากาศด้วยการปล่อยควันและมลพิษอื่น ๆ .
ติดตามมลพิษทางอากาศ ถือเป็นงานที่ซับซ้อนมาก แต่อย่างไรก็ตาม มันสำคัญมาก
.ประเพณีข้อมูลคนตัดไม้ถูกใช้เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลเป็นระยะ ๆและนี้คือเสียเวลามาก
และค่อนข้างแพง ใช้ WSN สามารถทําการตรวจสอบน้อยกว่าที่ซับซ้อนและรวดเร็วมากขึ้น
อ่านได้ [ 6 , 7 ] มลพิษอากาศ ในปัจจุบัน การเฝ้าระวังอากาศ
หน่วยในมอริเชียส ขาดทรัพยากรและทำให้การใช้ขนาดใหญ่ เครื่องมือ นี้ช่วยลด
ความยืดหยุ่นของระบบและทำให้ยากแก่การควบคุม และตรวจสอบให้แน่ใจว่าเหมาะสม .
wapms จะพยายามเพิ่มสถานการณ์นี้โดยมีการยืดหยุ่นมากขึ้นและทันเวลา นอกจากนี้ ข้อมูลที่ถูกต้อง มีความสามารถ
ดัชนีจะสามารถรับกับ wapms . หลัก
ความต้องการระบุ wamps มีดังนี้ :
1 พัฒนาสถาปัตยกรรมนิยามโหนดของพวกเขาและปฏิสัมพันธ์
2เก็บค่ามลพิษอากาศจาก 1
3 ความร่วมมือของหลายพันโหนดเก็บค่า และส่งผ่านไปยังเกตเวย์
, ทั้งหมดในขณะที่ลดปริมาณของข้อมูลที่ซ้ำกันและไม่ถูกต้องค่า
4 ใช้ของการรวมข้อมูลที่เหมาะสมเพื่อลดการใช้พลังงานในระหว่างการส่ง
ของจํานวนข้อมูลระหว่างหลายพันโหนด
5
การแปล กรุณารอสักครู่..