采用RFID監測天氣變化
不論是臺風(fēng)和季風(fēng),還是暴風(fēng)雨天氣,KMA 緊密追蹤濟州島的天氣狀況。在過(guò)去,KMA 采用有線(xiàn)溫度和風(fēng)速感應器,結合調制解調器和蜂窩無(wú)線(xiàn)電來(lái)執行追蹤任務(wù)。然而,這種方式有幾個(gè)不足之處,一是在島上一些偏遠地區搭牽電纜難度很大,另一個(gè)是數據傳遞帶寬有限。
系統集成商 KT Corp 現在在整個(gè)島上(包括海岸和山區)安裝約 300 個(gè) Firetide 無(wú)線(xiàn)感應器節點(diǎn),感應器數據和視頻被傳送到網(wǎng)絡(luò ),被 KMA 實(shí)時(shí)獲取,以建立所謂的自動(dòng)天氣系統 (AWS)。
Firetide 營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理 Ksenia Coffman 稱(chēng),應用這套系統后,濟州島的無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)包括天氣感應器,可檢測溫度、氣壓、濕度、風(fēng)向和風(fēng)度、沉淀物、降雪、可視性、云層、地表溫度和地下溫度。通過(guò)追蹤濟州島的天氣系統,韓國希望提高惡劣天氣的預測,減才人員財產(chǎn)損失。
Firetide 感應器節點(diǎn)符合低功耗無(wú)線(xiàn)個(gè)人局域網(wǎng)采用的 IEEE 802.15.4 標準,KMA 分支機構 - 濟州氣象局(JRMA)可利用節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )傳送的數據。
KMA 之前在島上安裝一個(gè)由 600 個(gè)有線(xiàn)感應器組成的網(wǎng)絡(luò )。然而,有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的實(shí)施在地理上存著(zhù)很大的挑戰,因為感應器必須安裝在通訊電纜還沒(méi)到達的地區。這將導致高額的安裝維修費和調制解調器數據發(fā)送費用,也涉及了網(wǎng)絡(luò )可靠性問(wèn)題。此外,通訊線(xiàn)每秒只能傳送 2400 字節的數據,這樣低的數率無(wú)法傳送視頻,或支持其它機構和研究人員實(shí)時(shí)在線(xiàn)分享觀(guān)察數據,這正是 KMA 希望實(shí)現的兩個(gè)功能。
為解決這些問(wèn)題,KT Corp 提供了泛在感應器網(wǎng)絡(luò )(USN)+ Mesh 系統,包括 Firetide 無(wú)線(xiàn)感應器節點(diǎn)。2006 年,KT Corp 開(kāi)展了一系列的系統測試,據 KT 未來(lái)技術(shù)實(shí)驗室 USN 研究部門(mén) Hyung-Keun Ryu 稱(chēng)。同年,公司在濟州島東北部采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng),安裝幾個(gè)感應器。節點(diǎn)可以在 2.5-10 公里范圍內與其它節點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)通訊,數據發(fā)送速率為每秒 25 兆字節。
島上高 12-13 米的電塔和電線(xiàn)桿上安裝感應器節點(diǎn)
2007 年,KT 在項目第二階段將測試觀(guān)察網(wǎng)絡(luò )擴展到濟州島南部。今天,公司在島上高 12-13 米的電塔和電線(xiàn)桿上安裝感應器節點(diǎn),同時(shí) KMA 廢除現有的有線(xiàn)感應器系統。
島上現有地面天氣觀(guān)察技術(shù)將數據傳到 4 個(gè)有人守衛的基站,另有 19 個(gè) AWS 無(wú)人守衛的基站監測重大的天氣變化?!拔覀兊挠媱澥遣捎?Firetide 硬件,通過(guò) USN 網(wǎng)絡(luò )連接所有 19 個(gè)站點(diǎn),” Ryu稱(chēng):“這還在進(jìn)行中,一些站點(diǎn)已經(jīng)安裝了Firetide?!?/DIV>
新系統的每個(gè)感應器節點(diǎn)以 2.4G 或 5GH 的頻段發(fā)送其 ID 碼,連同感應器數據到鄰近的節點(diǎn)上,直至基站的 10 個(gè)感應器網(wǎng)關(guān)之一。網(wǎng)關(guān)接著(zhù)通過(guò)有線(xiàn)以太網(wǎng)連接發(fā)送數據到服務(wù)器,KT 軟件翻譯數據,并將它傳送到一個(gè)集合點(diǎn),或“總節點(diǎn)”上。JRMA 在那里采用專(zhuān)用軟件分析數據,將它傳送給 KMA 內部的 ERP 系統,這樣 KMA 辦公室或其它機構便可以共享信息。
“所有的觀(guān)察數據都儲存在 KMA一個(gè)數據庫里” Ryu稱(chēng)。
“所有的觀(guān)察數據都儲存在 KMA一個(gè)數據庫里” Ryu稱(chēng)。
因為節點(diǎn)支持兩個(gè)射頻頻段,Ryu 解釋稱(chēng),KT 可以建立一個(gè)適應多變的地形和當地規化的系統。5 GHZ 提供更遠距離的數據傳輸,Coffman稱(chēng),而 2.4 GHz 的穿透性更強。據 Coffman 稱(chēng),傳輸的距離根據地形、路線(xiàn)和使用頻率而改變。
到目前為止,KT 已經(jīng)安裝了近 30 個(gè) Firetide 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn),覆蓋 600 平方公里的海岸地區。項目的目標是 300 個(gè)節點(diǎn),屆時(shí)將有 20 個(gè)網(wǎng)關(guān)。這些節點(diǎn)和其它設備由島上 AC 電力網(wǎng)充電,邊遠的地區由太陽(yáng)板充電。另外,KT 已采用了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )攝像機,與兩個(gè)感應器節點(diǎn)有線(xiàn)連接,提供的數字視頻圖像同感應器數據一起傳送給網(wǎng)關(guān)。
采用無(wú)線(xiàn)系統,RYU 稱(chēng),KMA 將節省費用,數據傳送能力更高了,可實(shí)時(shí)傳送視頻。到目前為止,USN + 網(wǎng)狀網(wǎng)系統工作非常良好。
安裝在海岸和山區電線(xiàn)桿和電塔上的感應器節點(diǎn)必須可以承受它們所要測量的氣候變化。2007 年 Nari臺風(fēng)發(fā)生時(shí),一個(gè)傳遞數據的節點(diǎn)天線(xiàn)被打碎了,不得不替換。除此之外,整個(gè)網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有出任何問(wèn)題。Firetide 網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)極其牢固,自安裝后承受了所有的惡劣天氣。
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