Uma rede de sensores sem fio (RSSF) pode ser definida como uma rede sem fio de dispositivos autônomos que contêm sensores, distribuídos espacialmente para monitorar fenômenos físicos ou ambientais. Os sensores (chamados de nós) podem ser posicionados a diversas distâncias do fenômeno sendo medido, o que não é possível com redes de sensores tracidionais. Os nós podem se comunicar entre si por meio de uma rede ad-hoc sem fio, sem a necessidade de uma estação base, ou diretamente a um gateway.
Os nós de sensoriamento são compostos por ujm sensor, memória, micro controlador, um transceptor sem fio e uma bateria. A rede é formada por estes nós, o gateway que conecta a rede e o computar, e a estação base, que pe o dispositivo receptor das informações do gateway para armazenamento e análise posterior das mesmas.
As redes de sensores sem fios se diferem das tradicionais devido à grande quantidade de sensores distribuídos, os mecanismos de autoconfiguração e auto-organização dos sensores (em caso de falha ou perda de algum dos nós), e o gerenciamento de energia. Outra diferença está na própria distribuição dos sensores, que muitas vezes é realizada por terrenos de difícil acesso que não seriam possíves de cobrir com redes cabeadas, e é realizada sem um necessário padrão de posicionamento dos sensores.
Diversas áreas de aplicação podem se beneficiar da possibilidade de obter informações contínuas das variáves coletadas, que possibilitam o estabelecimento de sistemas de controle em tempo real. Abaixo seguem destacadas algumas aplicações de diversas áreas:
Supervisão de desastres
Na ocorrência de um desastre e impossibilidade de acesso à região, múltiplos sensores podem ser lançados de um avião e espalhados pela área afetada, possibilitando o monitoramento da situação e acompanhamento de novas ocorrências ou complicações do quadro. No estado do Rio de Janeiro, esta aplicação é utilizada na ocorrência de deslizes de terra, comuns na época de março e abril, alertando os moradores de áreas de risco quando há ocorrência de mínimo sinal de deslizamento.
Medições climáticas
Com sensores espalhados pelo mar ou por cidades, é possível mensurar diversas variáves climáticas, como temperatura, umidade, pressão atmosférica, luminosidade ou poluição, possibilidadendo o mapeamento do clima de um local com maior precisão. De posse desses dados, se pode traçar metas de despoluição de um local ou prever mudanças climáticas.
Cidades inteligentes
Um dos grandes pilares das cidades inteligentes é a existência de uma grande quantidade de sensores espalhados por todos os cantos da cidade, mensurando variáveis desde o clima até o trânsito e o tráfego de pessoas, para que os recursos da cidade possam ser adequados às sua necessiades de maneira eficiente e eficaz.
Apenas no quesito do tráfego de veículos ou pessoas, as redes de sensores sem fio podem ser utilizadas para o monitoramento trânsito por determinado ponto, a velocidade média praticada, variações de fluxo com o horário e etc, para a criação de um modelo de controle e previsão do tráfego local.
Monitoramento de animais
Com sensores presos aos animais ou espalhados por seus habitats naturais, é possível fazer o monitoramento de indivíduos ou populações, possibilitando o conhecimento de seus hábitos, ou da biodiversidade local sem interferência do observador no ambiente. Exemplo dessa aplicação é o projeto de monitoramento de pássaros marinhos em uma ilha localizada na costa de Maine.
Um sensor autônomo é constituído de rádio, bateria, microcontrolador, circuito analógico e a interface com o sensor.
Em um sistema que utilize bateria é preciso checar de tempos em tempos sua condição e troca-las quando necessário. Sistemas que trabalham com grandes quantidades de dados tendem a gastar mais bateria por isso as baterias devem possuir uma longa vida (3 anos em média).
Devido a demanda de eficiencia de energia a maioria dos sistemas RSSF usam protocolos ZigBee ou EEE 802.15.4.
Além da longevidade é levada em consideração outros aspectos da bateria tais como peso, tamanho, disponibilidade e as normas internacionais para seu embarque. A escolha mais comum são as baterias alcalinas e de zinco-carbono.
Com o advento da energia solar e eólica é cada vez mais comum a fabricação de sistemas com energia independente, deixando assim de se utilizar bateria.
Para maximizar o uso da bateria um sensor deve ligar e desligar periodicamente, evitando assim o uso de energia desnecesseário quando não estiver medindo nada. O sinal deve ser transmitido da maneira mais eficiente possível, possibilitando que o sensor possa voltar a "dormir" e tenha consumo mínimo de potência.
O mesmo se aplica para o processador, que deve ter a mesma eficiência. A escolha de processadores para a RSSF é baseada em duas características: consumo de energia e velocidade de processamento.
Um bom exemplo de bom processador para essa aplicação é o TI MSP430 MCU (Texas Instruments).