Aplicações

Essa seção discrimina as várias aplicações das RSSF. O objetivo dessa seção é mostrar a enorme gama de aplicações nas quais as redes de sensores podem ser utilizadas, demonstrando assim a relevância dessa tecnologia. Seguindo a classificação encontrada em [4], as aplicações foram didaticamente dividas nos tópicos apresentados a seguir.

Engenharia em Geral

• Sensores podem ser embarcados em veículos automotores e, então, ser utilizados para monitorar o tráfego de veículos em rodovias, malhas viárias urbanas, etc. Dessa forma, as RSSF podem auxiliar na segurança e eficiência do tráfego de veículos.

• Sistemas de sensores podem ser usados para substituir os atuais dispositivos de entrada de computadores e instrumentos musicais, de forma a tornar mais fácil o interfaceamento com os usuários.

• Atualmente diversos parques industriais se utilizam de robôs equipados com centenas de sensores, geralmente conectados através de cabos a uma central de processamento de dados. Devido aos altos custos dos cabos, as indústrias têm adotado a solução de empregar redes de sensores sem fio. Essa solução também têm sido empregada no caso de robores que necessitam de mobilidade.

• Sensores podem trabalhar em conjunto de forma a auxiliar o controle de aviões. Isso é feito através do monitoramento das condições de vôo e até da atuação direta na pilotagem. Por exemplo, podem ser utilizados sensores de fluxo que, em conjunto com acionadores localizados na asa do avião, podem trabalhar na redução do arrasto do avião.

• Escritórios podem ser equipados com sensores de luz, de temperatura, de movimento, de pressão em poltronas e de reconhecimento de voz, formando os chamados escritórios inteligentes (Smart Offices).

• Sistemas de etiquetagem facilitam o armazenamento e o gerenciamento de produtos em lojas e indústrias. Isso só é possível com o uso de sensores de reconhecimento de padrões utilizados nas etiquetas dos produtos.

• A técnica de equipar seres humanos com sensores permite a realização de estudos interessantes do comportamento social humano. Essa técnica é utilizada para estudos sociológicos.

• Sensores também podem ser utilizados para o monitoramento de indústrias, estabelecimentos comerciais e residências. Dessa forma, as RSSF têm sido recentemente empregadas em sistemas de vigilância e segurança.

Agricultura e Meio Ambiente

• RSSF podem ser utilizadas em agricultura de precisão. Nessa aplicação, podem ser feitos o gerenciamento da colheita, o controle do gado e a manutenção de níveis precisos de concentrações de fertilizantes.

• RSSF podem ser usadas para a exploração interplanetária ou de regiões toxicamente contaminadas, uma vez que os sensores são capazes de explorar e se manter em lugares inóspitos.

• Atividades sísmicas podem ser detectadas e monitoradas com alta precisão através do uso de redes de sensores equipados com acelerômetros.

• RSSF podem ser utilizadas para o monitoramento da qualidade da água. O ramo da hidroquímica tem aproveitado as potencialidades das redes de sensores para esse tipo de aplicação. O uso de sensores tem se mostrado uma boa solução, uma vez que se consegue contornar o problema da complexa variedade espaço-temporal de parâmetros da hidrologia, química e ecologia, além da dificuldade de realização eficiente de amostragens, principalmente em locais remotos, de difícil acesso ou sob condições adversas. Além disso, sensores espalhados pelo mar podem avisar banhistas e pescadores sobre níveis perigosos de contaminação da água.

• O projeto Zebranet da Universidade de Princeton utiliza sensores com o objetivo de rastrear o movimento de zebras na África.

• Pesquisadores das Universidade de Berkeley e College of the Atlantic instalaram sensores na Ilha Great Duck no Maine para medir humidade, pressão, temperatura, radiação infravermelha, radiação solar e outros tipos de radiação.

• Redes de sensores podem ser utilizadas para detecção de desastres ambientais, como enchentes ou incêndios. Se houver alta densidade espacial de sensores será possível localizar precisamente o foco ou a causa do problema.

• A avaliação de níveis de exposição a substâncias tóxicas requer altas taxas de amostragem espaço-temporal, o que pode ser feito utilizando RSSF.

Engenharia Civil

• Sensores podem realizar monitoramento de estruturas. Por exemplo, podem ser colocados sensores em pontes para detectar e gerar alertas sobre falhas estruturais. Os efeitos de ventos e terromotos em edifícios altos podem ser estudados e a deteriorização do material estrutural pode ser localmente monitorada.

• Robores sensores podem ser bastante úteis em desastres, uma vez que podem se infiltrar em destroços e locais de difícil acesso à procura de sinais de vida.

Aplicações Militares

• A localização e o estado das tropas podem ser monitorados com o uso de sensores. Além disso, pode-se gerenciar armamentos e suprimentos.

• RSSF podem ser usadas na vigilância e no monitoramento do campo de batalha. Sensores magnéticos e sensores de vibração podem relatar movimentos de veículos ou de pessoas, permitindo uma vigilância eficiente das forças inimigas.

• Franco-atiradores podem ser detectados e localizados com o uso colaborativo de sensores acústicos.

• Usinas atômicas, pontes, muros de retenção, óleo e oleodutos de gás, torres de comunicação, depósitos de munição e quartel general militar podem ser protegidos por campos de sensores inteligentes capazes de distinguir entre diferentes tipos de intrusos.

• Ataques químicos ou biológicos podem ser detectados ou até prevenidos por uma rede de sensores agindo como um sistema de alarme.

• Novos campos minados podem ser projetados usando sensores. Ao invés de usar obstáculos complexos e estáticos, os novos sistemas serão inteligentes e dinâmicos, sendo sensíveis a posições relativas e capazes de responder à reorganização física das forçar inimigas.

Medicina

• Sensores possuem diversas aplicações no sensoriamento medicinal. Por exemplo, informações fisiológicas como temperatural corporal, pressão sanguínea e batimentos cardíacos podem ser monitoradas e automaticamente transmitidas para um computador ou médico. Além disso, compressas de sensoriamento sem fio podem ser utilizadas para gerar alertas sobre infecções. Possivelmente, pequenos sensores injetados no fluxo sanguíneo, utilizando energia provida por leves campos eletromagnéticos externos, poderão analisar continuamente o sangue do paciente e prevenir coagulações e tromboses.

• Sensores podem ser utilizados nas chamadas microcirurgias. Essa técnica permite que robores baseados em sistemas micro-eletromecânicos (MEMS) possam colaborar na execução de uma cirurgia minimamente invasiva.