会社のニュース カリフォルニア州の研究者を展開 \'Intelligent 水インフラストラクチャの Initiative\'

クレア Swedberg 著

11 月 7 日は、シエラネバダ山脈 2011 の、無線センサー ノード、また土飽和は水平になります落ちるか、または溶けた雪の量を示すデータを送信しています。 最終的に、この情報すべては下流に見つけられる数千万の居住者およびビジネスに利用できる水の容積を計算するのに使用することができます。

その目的の達成の 1 つのステップは学校教育システム バークレーで（UC）研究者カリフォルニア大学によって共同で動く SierraNet-a プログラムおよび Merced のキャンパスです。 SierraNet の最初のプロジェクトは River Experimental Watershed 王区域で起こって、南シエラネバダ山脈の爆撃精密飛行地帯の観測所 (CZO) —環境の実験室の部分です。 SierraNet のプロジェクトはスティーブン Glaser 工学の市民および環境工学およびロジャーのベール、UC Merced 教授およびシエラネバダ山脈の研究所 (SNRI) のディレクターのカリフォルニア州立大学バークレー校教授によって、導かれています。 Glaser のチームは今無線センサーの大いに大きい取付け、全米科学財団 (NSF) からの $2 百万補助金のアメリカの川の洗面器を渡る広がりを、進水させています。 2011 年 9 月以内に与えられた補助金は 4 年の間に分配されます。

シエラネバダ山脈に取付けられているスティーブン Glaser はセンサー ノードの 1 つを固定します。

アメリカの川の取付けは給水の下流に予測を助けるためにシエラネバダ山脈に、起きている提供します水の動きに都心がこの区域から来る水を使用するところで大いにより大きい眺めを。 実際は、Glaser は言います、それは世界の最も大きく生態学的な無線ネットワークです。

南シエラネバダ山脈 CZO のプロジェクト 4 時 UC キャンパス バークレーおよび Merced で研究者その「水のインターネット」の小さい部分です、またデービスおよびサンタは Cruz 作成するように努力しています。 公式に「理性的な水下部組織の率先として知られているより大きい努力は、するように」リアルタイムに公衆に使用できるようにカリフォルニアのサクラメント サン山、帯水層および Joaquin 川のデルタの水の容積そして流れを追跡し、インターネットでそれすべてにデータを意図します。

理性的な水下部組織の初めのプロジェクトは社会（CITRIS）のために情報技術の研究のための中心、UC のバークレー、デービス、Merced およびサンタクルスのキャンパスに及ぶ学際的なプログラムによって 60 人以上の産業パートナーに加えて支えられます。

山の雪そして水の量は水地区支配人、農夫、水力電気の発電機、野性生物の資源管理および産業立案者を含むカリフォルニア多くの代理店およびプライベート パーティーに興味、です。 その雪がいつ、どのように溶ける山で毎年落ちる雪の深さを理解することは、散発的だけ取られる手動測定を要求し。 通常、研究者は結果を、4 回まで毎年記録するさまざまな山の場所で snowpack の深さを、手動で測定します。 但し、自動化された解決は測定を一年中提供できます 15 分毎に。 科学者は手動 snowpack の測定からの限られた結果と、水は頻繁に量より正確な水資源データへのアクセスがあったら穀物の少数のエーカーを植えている農夫そのような反響をもたらす場合がある最悪のシナリオを仮定することを選択することを推定する必要がある人がよりできたことを示します。

既存の CZO、また他の NSF の出資による配置、研究者によって能動態を無線パーソナル・エリア・ネットワークのための草案の IEEE 802.15.4e の標準で造る塵のネットワーク プロトコールによって伝達し合う 2.4 GHz の札使用しています。 Glaser はをよくよく知られています技術彼でしたネットワークの確立の塵を払うために最終的に導いている前にそれを 10 年開発したカリフォルニア州立大学バークレー校のチームの部分。

プロヴィデンスの入り江に、shaver 湖の南でプロジェクト置かれる CZO SierraNet およびフレズノ スパンの西の約 1 時間 1.5 平方キロメートル以上（0.6 平方マイル）。 その場所の網目状ネットワークは 150 メートルまで（492 フィート）離れて置かれるおよそ 60 の無線センサー ノードの合計を（汚れるために関連するデータおよび雪を捕獲する合計 300 台のセンサーからのデータを使用して）含んでいます。

各々の無線ノードは 12 フィート高の棒に取付けられる箱に造られます。 箱は AA 電池、再充電可能なゲル細胞電池（センサーに動力を与えるため）およびセンサー データを貯えるための破片によって動力を与えられる 2.4 GHz のトランスポンダーを含んでいます。 センサー自身は同じ棒に取付けられるか、または周囲の土で埋められます。 地下センサーは土の湿気、温度およびマトリックスの吸引（利用できる植物に水の量を示すのに役立つ）を変数測定します。 snowpack 自体、測定の雪の深さ、温度、太陽放射および相対湿度の上に残ること十分な高さに置かれる棒取付けられたセンサー。 センサー電池は送信データのためのアンテナがある棒から伸びる腕に取付けられる太陽電池パネルによって再充電されます。

15 分毎に、各トランスポンダーは塵ネットワークの草案 802.14.5e の標準で造る時間によって合わせられる網の議定書 (TSMP) によって、自身の単一識別子と共に、センサーの測定を送信します。 情報は約 150 メートルまである隣接したトランスポンダー離れた、または「ホッパー」によって—トランシーバー捕獲されることそれらの伝達を進めるにはトランスポンダー間の信号強度が「十分に強くないときデータを進めるように意図しました。 データは木レベルの上の 50 メートル高い（164 フィート高）タワーに、付す中央場所に取付けられている出入口にそれから送られます。 出入口は情報を受け取り、コンピュータか Apple の iPhone によって入手しやすいサーバーの研究者のソフトウェアに戻ってそれを、送信するのに細胞関係を利用します。 ソフトウェアは測定を貯え、解釈し、研究者は山の水そして snowpack に関する細部を定めるためにそれらの結果を見ることができます。


アメリカの川のプロジェクトはシエラネバダ山脈のアメリカの川の分水界の 2,000 平方マイル区域の区分をカバーするセンサーのネットワークが含まれています。 Glaser は研究者が河川流域の別の部分に 25 のセンサー ネットワーク（各カバー約 1 平方キロメートル）を、北および南表面仕上げ斜面、樹木が茂った、空地、そしていろいろな高度に平らな、丘陵性の土地を含んで、取付けることを言います。 各ネットワークはそれに付した多数センサーとの 1 つの出入口そして 25 の TSMP ベースの無線ノードを含んでいます。 各々の基地局は対面 VHF の無線伝送システムによって、または細胞によって後部ソフトウェアと衛星回線とのそれらが伝達を送れるためにだけ関係けれどもか衛星それらを受け取らないために伝達し合います。

この場合、Glaser は言います、各ノードのトランスポンダーは研究者が遠隔にセンサー システムの何れかに指示を変えることを可能にする「頭脳板」でトランスポンダーに戻ってデータの送信によって埋め込まれます。 現在、彼は言います、彼はトランスポンダーに頭脳板を、またセンサーをワイヤーで縛り、各網目状ネットワークの最大限に活用するための最もよい位置の決定のようなセンサー ハードウェアを設計し、実行することに、改良することに設計レイアウト取り組んでいます。 さらに、彼は、「私達しますシステムが発生させる大きいデータ量のためのソフトウェアで改良するべきかなりの量の低レベルのプログラミングを」、言います。 研究者はまた中央政府土地に技術を取付ける承認のための米国の林野部を使用しなければなりません。

雪がばね 2012 年、研究者および大学生で、溶けたらすぐにデータを集め、送信し始めると期待されるセンサー取付けることを計画して下さいおよびノードを。 科学者はローカル ダムを作動させるための作戦を最大限に活用するのに情報を使用できるサクラメント市実用的な地区と情報を最初に共有することを予想します。 公衆および他の実体はまた SierraNet のウェブサイトによってデータにアクセスできます。

結局は、水を使用してそれらが活動計画をよくすることができるために Glaser は言います、研究グループは計算高い水容積の州全体システムを作成するために他の帯水層にセンサー ネットワークを取付けるように意図します。 州全体システムがきちんと整っているときにまだ定められることを持っています。