Detektion av temperaturförändringar med hjälp av trådlösa sensornät

Sammanfattning: Målet med detta examensarbete var att erhålla kunskap om teknik och möjligheter hos trådlösa sensornät. Speciellt undersöktes hur temperaturförändringar kan detekteras med hjälp av ett trådlöst sensornät. Ett sådant nät sattes upp inomhus med enheter som kallas Tmote Sky och som tillverkas av Moteiv Corporation från USA. Enheterna har flera givare och kan kommunicera med varandra via radio. Härefter kommer de trådlösa sensorerna att kallas ”smolk” efter direktöversättning från engelskans ”mote”. Först undersöktes tre algoritmer som kunde lämpa sig för att upptäcka temperaturförändringar med hjälp av ett smolk utan att kommunicera med andra smolk: CUSUM-test, modellbaserad detektion och differensbildning. Differensbildningen föreföll lämpa sig bäst eftersom den visade minst fördröjning för att upptäcka temperaturförändringar. Därpå undersöktes tre utvidgningar till flera samverkande smolk: gemensamt medelvärde, gemensam median och omröstning. Omröstningen föreföll lämpa sig bäst då denna visade minst fördröjning för att upptäcka temperaturförändringar och för att den erfordrade mindre kommunikation mellan smolken. För att utvärdera algoritmerna i praktiken implementerades omröstningsalgoritmen på ett sensornätverk bestående av Tmote Sky smolk under operativsystemet TinyOS. Sensornätet kunde inte detektera temperaturförändringarna med de krav som ställdes. Orsaken till detta antas vara att smolken tvingades att samarbeta utan att veta storleken på de faktiska temperaturförändringarna. Slutsatsen är att trådlösa sensornät kan användas för temperaturövervakning, men detaljerad kännedom om det fysikaliska förloppet som ska detekteras är nödvändig.