無線センサーネットワークを構築する際に考慮すべきことは何ですか？

この質問は、ワイヤレスセンサーネットワークの構築に関する具体的な詳細について尋ねる質問に由来します。質問に答えながら、ワイヤレスセンサーネットワークの計画プロセスに関するいくつかの一般的なガイドラインを共有したいと思いました。

それでは、新しいワイヤレスセンサーネットワーク配置を構築したいと考えてみましょう。他の人が以前に犯した一般的な落とし穴や間違いを回避するための最良のアプローチは何ですか？

時間を無駄にせず、何十年も前に何百もの研究グループ（私たちを含む）が行ったのと同じ間違いを犯し、最終的に何を取得したいのかわからないまま、いくつかの非特定のセンサーを野生に投入してください！

2006年のすばらしい論文（！）があり、実際の展開の経験を共有しています。

Langendoen、Koen、Aline Baggio、Otto Visser。「マーフィーは ジャガイモ が大好き：精密農業におけるパイロットセンサーネットワークの導入からの経験。」第20回国際並列および分散処理シンポジウム（IPDPS）2006。

発生する可能性のあるこれらの問題や他の多くの問題に備え、事前に計画し、ターゲットに焦点を合わせてください。

次の質問を自問する必要があります。なぜデプロイメントを構築したいのですか？収集したいのは本当にデータそのものですか、ネットワークプロトコルを評価および開発したいですか、それとも新しいハードウェアを開発してテストしたいですか？答えは非常に異なるパスになります：

データが欲しい！

その場合は、できる限り実績のある手法に依存するようにしてください。標準のハードウェアを購入し、工業用グレードのハウジングを使用し、ハードウェアが必要と考えるよりもはるかに多くのバッテリーを提供して監視します！既存の十分にテストされたソフトウェアを使用し、すべてをゼロから構築しないでください！以下についても考えてみてください。本当に無線接続が必要ですか？

もちろん、何百ものエネルギーハーベスティング、ワイヤレス、自己組織化、小さなデバイスが本当に必要な多くのアプリケーションがあります。しかし、これらの手法が優れているためにこれらを使用するだけでは、お金と時間の無駄になります。

本当にデータを取得したい場合でも、最も興味深い日にだけ、デバイスに水が溜まっているため（そこに...）、データが利用できないことに気づくほど苛立たしいことはありません。

無線センサーネットワークのプロトコルを改善したい！

その場合、本当にコアに焦点を当てます。ここではネットワークプロトコルについて説明しますが、それはIoTコンテキストの他のすべての手順とアルゴリズムにも等しく当てはまります。

ほとんどのプロトコルでは、実際のデータを転送するか、疑似ランダムノイズだけを転送するかは関係ありません。それでは、簡単な道を進み、センサーを捨ててランダムデータを生成してみませんか？次の手順をお勧めします。

1. 解決したい問題を考えてください。あなたの研究の質問は何ですか？
2. 読んだ！多くのことがすでに行われています。多くの概念が優れていることが示されていますが、他の多くの概念はそうではありません。ネットワークプロトコルをゼロから始めることは、時間の無駄です。
3. いくつかの理論的評価を行います。特定のプロトコルを改善することは本当に可能ですか、それともすでに主要な境界にありますか？シャノンはだまされてはいけません！
4. シミュレーションを行います。OMNeT ++ / INETフレームワークをお勧めしますが、そこには多くのフレームワークがあります。ただし、ゼロから始めないでください。ほとんどのコンポーネントは、利便性のためにすでに用意されています。アイデアがシミュレーターの制御された環境で機能するかどうかをテストします。
5. ハードウェアの実装に取り​​組みます。あなたの実装は少なくともあなたの机の上で動作しますか？
6. 既存のテストベッドでテストします。その一例がFIT IoT-LABです。これにより、自作のテストベッドから生じるすべての問題の負担なしに、実際のハードウェアで実装をテストできます。
7. これで、実際の展開を最終的に計画し、対処する特定の問題に合わせて調整できます。これまでは、ネットワークの密度、意味のあるデバイスの数、デバイスの分散方法、提供する必要のあるデータの種類などについて、十分理解しておく必要があります。次に、「データを取得したい！」に進みますが、今回はデータがテストするパフォーマンス測定値です。

はい、これは長い道のりですが、6か月の修士論文中にこれを行う学生がいるので、それは実現可能であり、間違いなく努力する価値があります。この分野にはすでに非常に多くの既存の研究があり、ステップをスキップしても結局は成果がありません。

かっこいいハードウェアを作りたい！

クールなハードウェアの構築に主に関心がある場合は、既存のハードウェアをいじってみてください。次に、このハードウェアに欠けているものと改善できる点について考えます。たぶん、素敵で防水性のあるハウジングを作成して、それが実際にどのように機能するかを確認したいだけかもしれません。

とにかく数回の反復が必要になるので、（RAMや永続メモリの観点から）特大の何かから始めて、その後の反復で不要な部分を取り除きます。これは、使用したいソフトウェアが製造後に1 KBだけであると認識するよりもはるかに満足です。また、ハードウェアをデバッグおよび評価するための優れた可能性を提供します。

最終的なアプリケーションにシリアルまたはUSBインターフェイスが必要ない場合でも、開発が大幅にスピードアップします。実際に住宅を建設している場合は、手動で待機して確認するのではなく、湿度センサーを取り付けて常時監視します。エナジーハーベスタを統合する場合は、最終的なアプリケーションで正確な電力測定ICが大きすぎる場合でも、エネルギーフローを監視してください。

ソフトウェア部分については、既存のコンポーネントに依存してください！ハードウェアを構築するためにテストベッドを構築していて、それをどうするか本当にわからない場合は、公開してください。現実の展開にアクセスすることを夢見ている多くの人々（上記を参照）がいるため、彼らはソフトウェアを楽しく提供します。