13
Microsensor clusters David J. Nagel * Department of Electrical and Computer Engineering, The George Washington University, 2033 K Street, N.W. Suite 340J, Washington, DC 20052, USA Received 26 December 2000; accepted 21 August 2001 Abstract The ready availability of MicroElectroMechanical Systems MEMS) sensors and other microsensors makes it possible to use modern manufacturing technologies to produce affordable and highly functional groupings clusters) of the small and capable sensors. They bene®cially share computational, communication and power resources. Printed circuit boards a few centimeters on a side, populated with the sensors and other components by fast pick-and-place machines, can form the backbone of clusters for many applications. Uses include, but are not limited to: small weather stations; systems for analysis of the atmosphere and water; monitors of ¯uid and power distribution systems, machinery operation and the status of buildings, facilities and highway systems; and robots for a variety of applications, notably solar system exploration. The calibration of microsensors and the reliability of such sensors and clusters containing them, are issues that require additional research. Microsensor clusters offer near term bene®ts that will not soon be supplanted by the `systems on a chip' currently under development. q 2002 Published by Elsevier Science Ltd. Keywords: Microelectromechanical systems; Microsensors; Microsensor clusters; Smart sensors; Distributed sensors; Networked sensors; Wireless sensor networks; Microcontrollers 1. Introduction It is dif®cult to overestimate the importance of sensors within advanced societies. The Sensors Magazine buyer's guide [1] lists over 100 types of sensors based on more than 80 technologies and mechanisms. Typically, 15±150 companies manufacture each of these types of sensors. The global market for sensors is now about $15 B annually [2]. Data obtained from sensors have two general uses. In the ®rst, the data is displayed or stored, but is not the basis for automated action. In the second, sensors are part of re¯exive control loops, so the data they supply is used, eventually, with or without manipulation, to determine the function of some kind of actuator. In both cases, sensors have generally been used individually. However, many practical functions require the concerted use of multiple co-located sensors. The determination of weather conditions is a prime example. Sensors for temperature, barometric pressure, humidity, wind speed and direction, precipitation and even haze and cloud height are needed if adequate information is going to be provided to weather forecasters, pilots and other users of weather information. There are three commercial technologies that now make the co-location of multiple sensors both possible and effective. They include the small, low-power and high performance microsensors, highly capable microcomputer chips and multiple options for the communication of information. The microsensors range from relatively new MicroElectroMechanical Systems MEMS), notably pressure sensors and accelerometers, to old standards, such as photodiodes and electret microphones. The micro- computer options are ¯exibly programmed microcontrol- lers, digital signal processors and ®eld programmable gate arrays. Communications technologies include many wire- less radio frequency RF) and optical systems, plus copper or optical cables. There are two reasons why co-location of sensors is compelling in many cases. The ®rst springs from the small size and required power of the sensors themselves, and the rapidly increasing commercial availability of MEMS sensors. The second is because the different sensors can share common computation and communication capabil- ities, in addition to using the same power supply. Systems containing several sensors are often called `clusters'. In fact, they are doubly so, being both a cluster of several sensors with each other, which is clustered with a shared base of ancillary devices. Although the terminology `microsensor cluster' is not commonly used now, it accurately describes the essence of the functional systems of interest here. There are several examples already available. Some will be cited Microelectronics Journal 33 2002) 107±119 Microelectronics Journal 0026-2692/02/$ - see front matter q 2002 Published by Elsevier Science Ltd. PII: S0026-269201)00110-0 www.elsevier.com/locate/mejo * Tel.: 11-202-994-5293; fax: 11-202-994-5505. E-mail address: [email protected] D.J. Nagel).

Microsensor clusters

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Microsensor clusters

����������� ������

� ��� �� � ���

���������� ��� ��� �� ��� ������� ������������ ��� ����� ��������� ����������� ���� � ������ !"�" ���� �#�$� ���������� �� ���%�� � &

�������� �� �������� ����� ������� �� ���� ����

��������

� � �� �! � � ����! �" �����#�������� ��� $!����� %�#�$& ������� �� �� �� ������������ � '�� �� ������� �� �� ������

� �" ������ ��� ������� �� ������ ""��� �� �� �� ! "������ �������� %������& �" � � �� �� � � �� �������� � �!

����(�� ! � �� ����� ���� ) ������� ���� �� ��*�� ��������� +������ ������ �� ��� "�* ����������� �� ����) ��� ��� *��

� � ������� �� �� �� ���������� �! " �� ���', ��,� �� � � ����) � � "��� � � � �'���� �" ������ "�� � �! ���� ������ -��� �����)

�� �� ��� ������ ��. �� *� � �� �� ������ �!����� "�� � !��� �" � � ����� ��� �� * ���� �������� �" /�� �� ��*�� �����������

�!�����) � � ����! ���� ���� �� � � �� �� �" �������) " ������� �� �� * ! �!������ �� ������ "�� � ����! �" ���� �����) ��� �!

�� � �!���� �0��� ����� � � � ��� ���� �" ������������ �� � � ��� ����! �" �� ������� �� ������ ���� ����� � ��) �� ����� � �

��1��� ������� ���� �� � ����������� ������ �""�� �� � ���� ����(�� � � *� ��� ���� �� ��� ���� �! � � 2�!����� �� � ��3 ������!

���� ����������� � ���� +��� �� �! #������ $������ 4���

���'���. �������������� ��� �!������ ������������� ����������� ������� $� �� �������� ���������� �������� ���*��'�� �������� 5������ ������

���*��'�� ��������������

� ���� ������

6� �� ��"(�� �� ��������� �� � � ������ ��� �" �������

*�� �� �� ���� ���������� � � $������ � � 7��� �!��3�

���� 8�9 ���� ���� ��� �!��� �" ������� � ��� �� ���� � �

:� ��� ������� �� ��� ������ �!��� !) �;<�;�

���� ���� � �" ���� � � �" � ��� �!��� �" ��������

� � ��� � �'�� "�� ������� �� ��* ��� =�; > �� !

8�9�

� � ��� ���� "��� ������� �� �*� ����� ���� 6� � �

(���) � � � � �� ���� !�� �� ������) �� �� ��� � � � ��� "��

��� ��� ������ 6� � � ������) ������� �� � �� �" ��/�0���

������ ����) �� � � � � � �! ���! �� ���) ����� !)

*�� �� *�� �� � ��� ����) �� ��������� � � "������ �"

���� '��� �" �� ���� 6� ��� � ���) ������� �� ����� !

���� ��� ������� !� ?�*����) � �! �� ���� "�������

��1��� � � ��������� �� �" ����� ��,�� ��� ��������

� � �������� ���� �" *� � �� ���������� �� �����

�0 ���� $������ "�� ������ ���) � �������� �������)

�����!) *��� ����� �� ���������) �������� ���� �� ����

7� �� ��� ��� � �� ������ �" ��1 �� ��"��� ���� ��

����� �� �� �������� �� *� � �� "���� �����) ����� �� �� ��

���� �" *� � �� ��"��� �����

� ��� �� � ��� �������� ��� ������� � � ��* � '�

� � ��,�� ���� �" ����� ������� ��� ������� ��

�""������� � �! ����� � � �� ) �*,��*�� �� ��

���"��� ��� ������������) �� ! � � �� ������������

� ��� �� ����� ������� "�� � � ������� ���� �"

��"��� ����� � � ������������ � ��� "��� �� ����! ��*

�����#�������� ��� $!����� %�#�$&) ��� �!

������� ������� �� ������������) �� �� �� �� ���)

�� � � ��������� �� ������� ������ ����� � � �����,

������� ������� �� /�0��! ����� ���� �����������,

���) ����� ���� ���������� �� (�� ����� �� �� � ��

�� !�� @������ ����� ��� ������� ����� � �! *���,

��� � ��� "��1���! %�A& �� ����� �!�����) �� ������

�� ����� � ����

� ��� �� �*� �� ���� * ! ��,�� ���� �" ������� ��

�������� �� � �! � ���� � � (��� ������� "��� � � ��

��7� �� ��1���� ��*�� �" � � ������� � �������) �� � �

� ���! ����� ���� �������� � � ����! �" �#�$

�������� � � ������ �� ��� �� � � ��""����� ������� � �

� �� ������ ����� ���� �� ������� ���� � � ��,

�����) �� ������� �� ���� � � � �� ��*�� ���!� $!�����

���� ����� ����� ������� �� �"��� � �� 2������3� 6� " ��)

� �! �� ���! ��) ����� ��� ����� �" ����� �������

*�� � � �� ��) * �� �� ������� *�� � ��� � �� �"

��� �! �������� �� �� � � ���������! 2�����������

�����3 �� ��� ������! ��� ��*) �� ��� ��! ���������

� � ������� �" � � "������ �!����� �" �������� ���� � ���

�� ����� �0 ���� �� �! � � ��� $��� *� �� �����

��������������� ���� BB %����& ��C<��D

������������������ �

����,��D�E��E= , ��� "���� � ���� � ���� +��� �� �! #������ $������ 4���

+66. $����,��D�%��&�����,�

***������������E�� ��E��F�

� ���. ��,���,DDG,;�DB� " 0. ��,���,DDG,;;�;�

�(���� �������) � ��H�� ���*��� %���� � ��&�

Page 2: Microsensor clusters

�� $������ �� 6� �� �'�! � � � � ����� �" �����������

������ *� ����� �� �����(� ��! �� � � ������ !� �� �

� ��� ����(�� �� ���� *���! �� �7��� 6" ������ � �" �,

����� ��� ����! �� ���� � �� �� � � � ��������� ���� �"

����� ���� �������) *�� � ��� ����� ��� �����" ���) ��

����� ������,�������,������� ����,��*�� ���� *�

�� ���� ���� � � � � ���� �" � � ������� �� �����,

����������� +�*�� "�� ���� ������� � ! �� �������� ����)

�� ��7� *� ��� �"��� �� " �����

� �� � ��� �� � *�� � � � � ����) ����������) �����

�� ���� ����� �" ����������� ������ � � �� �������

��* ��� �� �" � � � � ����! �" �#�$ ������� ��

�� �� ��* ��� �������� � � ������� �" ������ ������ ��

��������� �� ���� ��� � �� $������ �) ��� *�� �����,

��� ��� �� �������� �0 ����� � ��) $������ B �����*�

� � ��1���� ���������� �� �������� �������� 6����

���������� � � ������ �� ��������� �" ������) �� � ���

� ��� ���� �� ��� ����!) �� ��������� �� � � "��*���

��������� � ��) ��� ������ �� ������� ���� ����� ��

��������� 6� �� ������� � � �� ��,��� ������ �"

������� *� ����� �� �� ���! *���! ��"�

� ����������� ��������

6� � � � ��) � �� � �! � ��� ��� !) ������� *��� � ����,

�! ���� � �! *��� �"��� ��*���� *�� *���� �� �

��� � �� � ��� "�� � � �� ���������� � � ��,�� ���� �"

������������� �� � ������� *�� ������� � �� �� �������

�� ��� � � ���� ��"��� ���� � � � ������) �� �� ���� ! ��

�� ����� �� � � ��� "�*�� �!��� �" � � ��"��� ����� $� ��,

� �� 2�� �� �������3 �� ����� ����! ������ ��� � �

� � ����! �" *������ �� 6������� ������� ���� ��� ,

����� �� *��� � � ������� �" � � 2�� �� ������ *��3� 5 ��

� �! ���������� ������� �� �� ) �� * � �����

�� ����� �� �� ������� ����!) �� ������ �!����� ������

�� ��� �� �� ����! ���� � � � � ����! �" � �! ����

���� ��� ������� �� �� ������ � ����� � � � �� � �

���������� �� � �'����� �" ������ �� ) �"���

��, �� ����� ������ �!����� �� �� ���� ��������

�� ������!�� ������ ������� 6� �� ����*��� ! � � ��,

�� �������� � �� +����� ����� ������ ��� %+���&)

�� � � � + � +���) �� ������� *�� �� � ����� � �

��) �������� �� ������� ����� �� �� �! ����� ����,

�� ��� �� �� ) � � � �!������ +��� � � �� ��(���� *��

�� ������� ��*� � �� ������ ���� �� ����! �� ��� �� � �

����������� ������ �" �������� �� � �� � ���) �" � � +�� ��

��� "�� ����� ����� �� � � ������ � � ) �� ��� ����! "��

� � �������

� � �������� �� ���������� ������� �� �����������

������ �� ����� ��� �� A���� � �� �� >�� (���� � �*

� � ����� ����� �� ������ �!) � � ����� �������) �����,

" �� ���������� "�� ������ �0��� ���� �� ���� ���������,

��� %��� �! ���(� ����&) ������������� �� ���� �� ��

�� �� �" ����� ���� %*�� ����� ��� �����!&) �� ��

"�� ������� ���� ��"��� ���� �� �� ������! ���������

���� ��� �� ��* ����� ��) ����� �" ��*��) �������

������ �� �� �� ������ ���� � � � � �����������

����� ������� ����� ��� *�� ��� �� ������ ���� �

�� ����� ������ �!������ � �! �������� �!�����

�� ����� � � ����� ���� �" � � � �� "�������) ��

� � ������� �� ��������� �� ��� ������ ��� 8B9� 6� � ���

� ���) �������� �� � 6### �G;� 8G9 ������"! �� ������

#�������� � � $ ���� %�#�$& �� �* � ���� ������� ��

�� ��������� �� � � � �� ����� � � � �� ��� ��� �� ��

������"! ������ "�������) �� � *� � �� �������� ����)

�� �� � � �� � �" ������ ��� ����! �� ������

���� �� �� ""��� �� ���������� ����������� �������

#������ !) � � /�0�����! �" 2�� �� � !3 � ���������

�!����� �� �� ��� "�� � � �� ��7� �� �*�� ��1����

��*�� �" ����������� �������

� � ����� �" �� �! �������� ��� ����������� ������

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1��:

A��� �� �� �� � � �*��� � � �� ����� ��� ���*��� � � ���������� �"

����������� ������ � � ������� ������ �� �� �� � � ����� %��� � �*�&

���� ! � � ������ �!����� ?� �! ���� � �* � � �����������! ���*��� � �

*��� �� ���� �" ��"��� ���� *�� �� � � ��� ��0� @����� �� �����

���������� �� ������ � � ������ ��0�

A��� �� >��' �� �� � �" � � ���������� *�� �� ����������� ������ %$�������) #I@� �0��� ����) �� 6� �����" ��&�

Page 3: Microsensor clusters

�� ��� �� � A��� B � �*� �*� �� �!������ � � *����,*���

����������� ������� * � � � ���� �" + � � ���� �� � �

���,D�� 8;9� � � �� �� ��� �� ���������� � � �� �����

�������� �7�� �� #���� "�� ���� ��� � ����� ���� �

� � ����� �" � � 8�9� >�� �!����� �� *������ ��'�

"�� ������� ���� �" ������ ��"��� ����� ����������� ��,

���� "�� � ���� ������� 8C9) � '��� ������� �� �� ��

�� �������� �� ���� "� ��" ��� 8:9 �� "�� ��������� �"

� � ��� ��� �� ��������� � ���� � 8D9 �� �� ���� � ��

�� �������

A��� G � �*� � �� �" ����������� ������ ��������

������! � � � -��������! �" @ �"���� � >��'��! 8��9� � �

�A �!���� � � ��� �" ��� �� � �� � � ����� �!����

* � ������ � � ��� �" ���� �� '�� � � � �!����� �� A���� B

�� G �� � � ����� � F�� ���� � � ��������� �����������

�����) � � �*� �� �� ��� ! �� � � (��� �*� (�����

$���� �� �� ����������� ������ �� ���� ������,

����� � �! �� ��""����� ��7�� �� ��*�� ��1��������)

� ����� ��� �� A��� ;� � � 2$� �� ���3 ����� � �� �����

�� ������ ����� ������� ��� �� ���� �������) ����,

� �����) ������� ����� �� ��*�� �� ���� �" ���

� ��B � � �� ��*�� ���������� �� � � ����� �" �� �58��9� � � ����! �" ����� �� ����� �������) �� � � ���

� �*� �� A��� G) � � �� ������ ��� ���� � ��� �!������

J���� ������� ���� ��'� *� �� ���� � � ������ "��

� � ��$� $����� 5�� *� ����� ����������� ��

� ���� �������) �� �� �A ������� ����� 8��9� 6�

��� � � $� �� ��� �� $����� 5�� �!�����) � � ����,

��� ����� ���*��' *� �� ��",���(�� ��� � � 5������

6����� ��� �����$!���� %56�$& ����� � � F�� �� ����

8�B9� 6� ���'� �� ������ ����������� ������ *�� ����

���������� �" � ��B� J� �������� �� �� �!����� � � ��

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1 ��D

A��� B� 4�"�. +�����!�� ����������� ����� *�� ������ ���) �������) �����! �� ����� ���� �������� ��� �. �� �� � �� � ����� � �" � � $����,

+#�� ���� ����� � ��� ������������) � ��� "���� ������� �� �*� ��� ������� "�� ���� ��� ����(� �����

A��� G� �*� ������!�� ����������� ������) � � ��� �� � � �"� *�� �A ������� ����� �� � � �� �� *�� � ����� ��' "�� ������� ������ >�� ��

������ ���) �������) �����! �� �� � �������� � � �A �!���� �� � � ����������� �� � �����������

Page 4: Microsensor clusters

� �� �� ������� ������ �� ���) �� � � ��� � �*� ��

A��� G� ?�*����) *� �� �� �0���� ������ � �" ������

��� ����!) �� � � � � ������ �� ��� ""��� �� ��

�� ! ��� ��� 5 �� �� �!����� �� ���� �� � � �� ,

��� ��7� ��� � � �*��� ��*��) � ��� �� � �! ���� �����

"�� * �� "������ ��! �� �* ���� �� � F�� " ������

� � ������) � �" ������) � ��� ���� �� ��� ����!

����� "�� ����������� ������ �� �������� �� $������� G

�� ;� ?�*����) *� (��� ����/! �����* � � �� �� �" � �

����������,�� � �������) ����� ���� �� ������� ,

���� ��� ������� � � �� �� � � ���������� �" �� ��

�� ���"��� ��� �����,������ �������

� ������������� �������������� �� �������������������

5 �� � � �� ����� �" ��*����� ����������� ������ ��

� F�� ���� ���� "�� � �! ���� �����) � � ����� ����

� � ����! �" �*,��*��) �� �� �� ���"��� ���

�������) �������� �� ������� ����� ���������� ���

������� � � ��*�� ��1�������� �� �� �� ��* ���� ,

������ 6� � �� �������) *� *� (��� �����* ���� �" � �

����� ����� �� �����(�� �" �������� ��� ������� � �

�� ��* �� � � � �'�� �� � � �� "�� �������� ���� ����

������) �� �� �0������ ����� � ��) ������� "�� � ���"!���

� � ����� ���� ��1�������� �" ������ ������ *� ��

����� ���) *�� � ���� � �������� �� ��� " ��! �"

��������������� A�� !) ������� ����� ������� ��

�����*�� *�� ��� ��� �� � � ����� ���� � � ����! �"

*������ �����������! �� � � �� �� ��� �" � �'�� ����,

��� ������ 5� ���� ��� � � ��������� � �� �� �� ��

� � �) �� � �! � � �� �������� ��� ���� ���� ������ ������

�� ����� �� ������� ������(� ����� K�� +���������� $!����

%K+$& � ��� � � ���� �! �� � �� � �� �" ����� ������

����� �� ������� ��� ���������

�"." +� �������

�#�$ ������ � � ������ ���� �" �������� ���� *��

��������������� 8�G9� 6� �� ��� (��) * �� ������

� ����� %�� ���� �!& �������� �� ����� %��� ��� &

�������) �� ���� �� �!����� � ��� "�� � F�� � ���������

$������ *��� � � (��� ���������� �� �� �������� �7��)

�� *� �� ��������� �� ���� ��� � �� � � "��*���

� � �� � �� ��� ����) � ! ��*���� �! ������� ��

� ��� �� ��) �� ��* �������� ���! ������ ��) ������,

�� !� ������������ "�� �*��� ��� �� � ���� � �� 2

����� 3 (��� ���*��'� *� ���� �� ����!�� �� ���!

��� ������� � �! �� �� �! �� � �! (�� �� ��) ��

��0 �� ��,� ���� ���� *��� ��� �� � � !� � ���� "��

�������� � � �" ��� =� > %�� ����'&� �������� ���

�*��� ��) � � ������ �� ����� ���� "�� � � � ��� ���� �"

�A �� �����* �� ���� � �� ��* ���� ���������� ��

�� � � ����� �" �������� �7 ����� � �! ���� �� � � �����

��� � �� � � ����� �" � � 2*������ ��������3) �� � �!

������� �� ������� � � ���"��� ��� �� ��� ����! �"

� �! �A �� �����* �� �������� �����/���� �!�����)

� � ��,� �� 2 � �� � ��3) �� ���� �""���� "�� � � �!

����� ���� ���� �� � � � �� "�* !� ��� � ��� ������ ���

�� ������ �� � � ���� �� �� ���� �� � ��,��� ��

���� ��, �� �!����� � � � � �� ���� � �� � � ����� �"

� �� "�� ����� ���� ����� �� ���� � � (�� "�� �������,

���� �� ���������

�������� �� �������) �������� ��� ������� �� �!

�� �*�,��� �� �����! �" ����� ���� ��� +������

������� *��� � � (��� ������ � ���� ������� �� �� ������,

�� �7�� 8�;9� � � �*� � F�� � �'��� *���) �� ��� ��)

�� ����� � � � ��"�� �� ������� �� ������� ��

�� �� ������� �� ������ �� ���� ������� ��������

� �! �� �� ���� ����� �� ���� �������� ���� � ������

�� �� �" � � 6������� � �*�� � � ����0�� ��! ;� ���� ,

���� ��* � '� �� �� ������ � ���� ������� ��������

� �! �� � � �� �� *��� � ����! �" ���(�� �����)

�� � �����) � �� �� ��""������ ������� ��������

�!� ��� � ���� �0���� � �� �������� �0������� �� '���

% ��� ��� �+ &� � � �� ��������� �" ������� �����,

������� �� ����� ��� �� �0���� �� ����� ������

����� ������������ *��� � � ��0� �#�$ ������� ��

������ �������� ! �����(� �� 8��9� � � ����� � �'��

* � "�� ������� ��� � ��������� � � � �! �������

�� ���� ����� ���� ��� ��� ���������� ������!)

��������� "�� ��!� ��� �� � F�� ���� ����� �������

"�� ��� �������� �� � �� ��������� ��* �� ���

����� ����� ��� �*� ��� ���� 0��� � � �*�,�����,

���� � � ���� �" � ��� ������� �� ��� � ��� �� � ���

%���& ������� �� ������ � ��� �#�$ ������������ ��

(����� *��� � ��� �" ������������ ���� ������ L��� ����

���������� �� ��� ������ �� �0 ���� � �! �� ��

� �" ����� �� ����� �! ��� ;� ���� ����� @�����!)

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1���

A��� ;� ����������� ������ ���� ���������� �� � � -$ � � � -��������!

�" @ �"���� � >��'��! %-@>& �� � � K����� 5 � ������ -��������!

%K5-& ���� "����� "��� � � ��"���� ��� ���� ���� �� +��F����

�����! %���+�&� � � $����� 5�� �� � ���� ����� ���� �� $� ��

��������� ���� %��$�& ����� � � � � ��� +������� 4 ��� ���! %�+4&�

� � 56�$ �� ��* ����� � �" � � � ���� $������ A��� ���� %�$A& �

� #���������� ���� �� @����� %#�@& �� ����� � ��� ����������� �� � �

�� �� �" ��� �� ��

� #���� ��� � �� �! � � � �� � ��� �� ���������� *�� �#�$ � �,

" �������

Page 5: Microsensor clusters

� � �� � � �" ����� ������������ �� �� � � � ��� �"

���� �" ������ �" ���������

>�� �� � � �� ������� �� � ���� � ��� ������� ��

�� �! �� � � � �'��� � � �������� � � ����! �" ���

�" � ��� �!��� �" ������������ � �� ���* � ���! �� � �

�� � "���� 6� �� ����� � � ���! �� �� �*,��*��

�� ���� �� ��* � � ��� � ��� ����� ��������������

�������� �� !� �" �� �� � � ������ ������ �� �������� ,

��� ������ �� !� � � ������� �� ��"� ��� � �� ����� 6� ���

�� ������ �� � �! ������� ���� ����� �� �� �� �� ����!

��� �� �"��* �� �� �������� �� �� �� ���� ���� �������

J" �����) � � ���� ����� �" �� ��� ��1���� �����(� ��

����� ����) �� � ��� �� ��������� � � ��1��� �� ����!

��� � ��*��� �� ������ �����(� �� ��*��� � �!

���������� �� ���� ������!��� �� *� ������ � � ��

�� � � ������ !� ��� � �! � � � !7� ���,� ���� �) ��

� ��0���) � *� � ��� �� � ����� ���������

�"�" ����������� ���� ��

� � ������� "������� ��1���� *�� �� �����������

������ ����� ������ � � ���� ��"��� ���� �! �� �"

� ��� ���� ����� �� � ��� ������ �� �����! *�� �� � �

�����) ��!��� ������� ����� "�� ������ ���) �����!

�� �� �� � �� �����) � !��� �� � ��� ���� �� A ��

A����� �� ��"��� �����) ���� �� �" ��"��� ���� ����� �� ���

�� ��������� �� � ��� ���� �" � � ��"��� ���� �� ���� ��

�� "�� ������� ����� #������� �������������� � � ��

�� �� ������� ����� �" ������ �����) �� ��������� ��

���� ��� �������� �! *������ �� �� �� �� ���

� ��� �� � ��� ��� � � ����� "�� � � ���������� ������

�� ����������� ������ �� ������� � � ������ ����� ������

� �! �� ����� ,������ ��������������� %� ! � ��

��������������&) ����� ���� ���������� %�$+& ��

(��,����� �� �� � �� �� !� %A+K�&� � � (��� �" � ���

�� � � ���� ������ �� �� *� �� �������� �� ���� ��� � ��

� � "��*��� � � �� � �� �$+ � ��� � � �� ���*�� �

����� �7�� �������������� �� * �� /�0�����! �"

����� ����� � ���� �� ��� "�� ���"��� ���) � !

������ � �! �� *���! "��� �� ������� � � �� ��� ����

������� ����� ����� �! ����) �� �� ��1��� � � ����! ��

������� ���� � 1��'!� @������ ���� ������� �� �

����� �� � ���� �� � F�� � �'��� "�� �$+ ��������

�$+ � ��� �� � � �� "��� ����� � F�� �� �� ��

���� ����� A+K� ��) � � � � �� ������) � �� �� !�

� � � � �� ����� ���� �! ���� �� �0���� ������� ����

���� ������ ?����) � �! � � ���"��� *��� � ����! �"

����� ���� "�������) ������� � ��� ��1���� *�� ��

����������� ������� A+K� ������� " ���� �*� ���� �!

� ��������� 6� ���) � � � �� �� ! �� ���(���� ����������!

�! � � ��� � � � ������ � �� � � � �� �� �� �" ��������

����� ���� �� ������� ��*�� ���) �� �� ���� ��� ������

�����(�� ���� �� �������� �� ����� ��������� �� ���� ����

� ����� 6� � � �� �� � �����!) � � � �� �� ! �� ���(����

��������� ! �� � � �� � ���� ���� 6� � �� � ��) ���� ��

"��� ��� �" ��*�� ��1���� ��� ���� �" � � ����� � "���

�� ��! ���,�� ��� �����! ������� 6� �� �'�! � � ���

�$+ �� A+K� ������� *� �� ����!�� �� ���� ������,

�� ����������� ������ �� � � "���� ?�*����) � � /�0���,

��! �����"��� ��� �""�����! � � ���������������� ��*

� '�� � �� � � ���� �! � ���� "�� ���"������ � � ����� ,

����� ������ *�� �� ������ �������

�������������� �� ������� ! ����� ,������ ����,

���� �� ����� � ��� J��� � � �� ��� ��) � � ����,����� �,

��� ����� �" �� �������� � � � � �� �� �� � ��) �� ��

� ���'��� ��� *��� �) � �� �� ������� ��� �� !

� � �� �� 1��� ���0�������� � � �������������� ��*

� � �� �� � �! �" � � � �� � � ���������� �" � � �����,

���������� � � � � �� �" ���' �� ���� �� ���������

?�*����) � �! �� ��� �� �� �� ���' ������ �� � �!

�"��� ����� ������ ��� � ��,��,����� %��@& ����������

"�� ���� �1������� �� ����� "���� � � �� ����� �� ���

������ "�� ���� �������� ���� �����) ������� ��������,

��� ������) �� � � ��,�� �� ��@ �� ���! ���������� "��

�����" ���� *�� ������� � � ������� � �� ���� �� ���� ��

�� ��� "�� � � ��� ���! �" �������������� �� � � �� ��,�""

� �! �""�� ���*��� ����� ���� �"(�����! �� ����� �,

���� �� �� ������������ � �! � � �� ����� ���� ��

� � ��� �� �����! �� ��� � � � '� �� ����! ���

�����! �� �� " ��) �� �� � ! �����(� �� � ���� �

������� �� " ����� �" �������� ����� ����!) � �! � � ��

����� ���� �� ���� *���! '��*� �� ,��� �� ���)

�� � > ��� �� @) * �� �� � �! �� �� �� �� � �!

��� �! ��,�������) �� � '� ���� �����! �� �� ��*���

A ����� �" �������������� �� �""���� �! � �!

���� ������ J" � ���) � � +6@ ������� "��� �����@ ��

��� ����! �� �������) � � �� �� ��� � 8�C9� � �

+6@ �������������� � ��� "��� �� ������� �" ������

� � ����! �� ���! " ��� � ���� � �! ������! �� �����

������ ��� ��@�) � ����� "��� G :,��� ��@� �� �� ��,���

��@�� � � ����� �" 6EJ ����� � ���� �� � � +6@ " ��! �"

��������� "��� � �� :G� $����� "�� � � +6@ ��������� � �!

"��� G �� G� �?7� A��� � �� ��� �" � � ����� � �� � �

�����! "�� +6@ ���������� �� �� � � � �� "�� � � �� ��

��� " ����� �" ��������������) � ��� �� ��� � �� �"

��"�* �� "�� +6@ �������������� � � �� "��� ������� ��

� � 6������� 8�:9� � � � ���� �" ������������� " ��!)

�� �����(� ������ *�� �� � � " ��!) "�� ������ �����

�� ���� ��� �! ����� " ������ � ��� ����� � � ��1����

���"��� ��� �����(� �����) ��� �! � � ����� ��

��� �! �" � � ��@ � ����) � � ����� �" ����� 6EJ

�����) ���' �����) � � ���� ��*�� %�6+$&) %��&���,

�� �� ����! �� � � ����� � �� � � ��������) ��

������ ������ ����) ������ ! � � ��*�� �� ��7��

�"�" ������ ���� �����

6� ���� � ���) � � ��"��� ���� "��� ����������� ������

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1 ���

� �������������� �� � �� �! ?�� � �) 6���) ������ �� ��� ����!)

������ ) J'� #������) + ����) $������) $���������������� �� ��0 �

6����������

Page 6: Microsensor clusters

� � �� ��� �� ������ �� !� ?�*����) � ��� �� �� �� �"

�� ) �*,��*�� �� ���0������� ������ ������ �� � �

����! �� ����! � �� *���!) * �� ��1���� �� �� ��

"��* �� � � ��"��� ���� "��� � � ����� �� �������� ��

�� ������ 6� ���� � ���) �*�,* ! ������� ���� �� ������

�� � �� ���� ��� �� ����� �� �� ������� � ��� � �

������������ "�� ������� ���� "��� ����� " ����

�*� ���� �! � ��������) � ��! �� ��������� � ���

������� �� � ��� � � ��) � � *������ ������� 6� � � (���

� �����! �� ������� *���� �� ����� (����� >�� � ���

������� �""�� "��� � � � �� ���� ���� �� � ����� ���

����� � � ����� ��*�� ���� �� ������ ������� 6" � ��� ��

��*�� ���� �� �����) � �! � � �� ��� "�� � � �� �����,

���� �" ��"��� ���� � �� "��1������ *� ��� � ��� "���

� � "��1���! �" � � �������� ��*��� J���� (���� �""��) ��

�����) � � �������� ������� � ��� ���� �! "������ �� ��

� ��*��� ������� ����) �� � �! � � �� ����� �

������� "�� ��*����� ������ ����� �! � � �� �" ��""�����

����� * ������ �� �� ���� ���� �" ���� ����� (���� "��

��� ��*����� �� ������� ���� *�� ������ ����� ��

'��*� �� � �� � ���

� � *������ ������ "�� ���,* ! �� �������� ������,

� ����� *�� ������ �� ���! ��� ����� �" ���� ��*�� ��

� � ��� �A ������� ����� �""�� ��� � ����� � ������)

�� ��� � ��� �� *��� � ����! �" ��� �������) �

���� ��� �� A��� C 8�D9� � � �0������ 6### :����� �������

8��9) � � ��* >����� ��� ����! 8��9 �� � � �� �

���� ��� ��"� ������� �� ����� ��� "�� ������ ����,

��� �����) �� ������� �� ������� ���� � ������� � �

��*�� ��1�������� �� ����� �" �A ������� ����� ��

������ �������� ����� "�� ���� ���� ������ J����

������� ����� *�� �� (���� �""�� ���! �� � ��*��� )

� ! �� ��� ��� � � �� ������ "�� ������ �������

� �! ��1��� ������� �������� �" ��*�� � �� �� �� ��

������7��) �� ��� �� �� �� � �� �! � � ���� �"

��"��� ���� "��� ������� 6����� ��!) ����� ������� ,

����� �� ���� ��������� �� *� � �� � � �A ��'�� �������

������� ���� �� ������� �� ��������� ?�*����) �� *��

�� �� �� ������ �� "��1������ ���� ��� ;� '?7 ��

���� ��� ����� � �� �� ��� �� � � ���� ���� ����

�" �� ���� �� �� " � �"" � � � "��1���! �1 ���� ��

��� '?7) � � ���� ���� ���� �� ��! ��� ��� ������

?����) � ��� �� � ���* *����* �� * �� �� ����

��� �� ��� � � ����� "�� ������� ����� ���� � ���

���� ���� �� "�� ��� � ��� ���* ���� �� '?7�

���� ������ ����� ���� ����� �� ��� ��1��� ������,

�� ������� ������ 6� ���� � ���) ��! �� ����� �"

�!��� �" ��"��� ���� �� ����� ��� ��"��1���!� A��

�0 ���) ��"��� ���� "��� *� � �� �� ���� ��� � �������

�" ��� � � �� �!��� ����! �<�� ���� 6� �� �� � ���) * ���

�� ����� �� � '�� ����� ��!) ��� ���� "�� ������ �" ����

�� "��* ����� ��! � � ��� ��� � �� � �� �� �*

��� �� �� ��������� � ��� ���� �� ��� ���! �� �����

������� ����� �� � � ����� ��� ��1���� ��*�� �� ��

� � � � � ������ ��"��� ���� �� ��,���� � ���) �� ��

"��* �� �� ����� ��! �� ��"��1��� ����� ���� ������ �)

�� ��� * �� � � �� ����� �� ������ �" ������ ������

� ��� ���� � �� �� ������� ���� ��"��� ���� "���

������ ����� � ��"��1��� ������ � � �� ! ��� � ��,

����� �� � �'�� �� ��������� �������� 8��)�B9� � � �*

��! �!�� �� ����� �� � � �� �" ����,���� ������� ,

����� � � ��� �! ����� � � �����! ��1���� "�� � � ����,

��� ����� "������� >�� �� �" � � ���� �� * ��,� ��

�� ���7� ���������� �� � � ������� ���� � �� �" � �

�����) � � � ����� �� ��� � � � � �� ��! �!�� "��

��� �� �� �� ������� �" ��"��� �����

5������ ������� ���� �" ��"��� ���� "��� �������

� '�� �� ������� �� �� ���*��'� �� * �� � � ������

����� �� ����� �� � � �����������! �� �����(�� ��

8��<�B9� +�*�� ������7 ���� �� ���� �� � � ���,����

�� �" *������ ������� �� ������ 8�G9� ?����) � �� ��

������ *������,������ ���������� ����� �� ��

"����� �� �����! ������� ����� J�� �" � � ����� ��) � �

5������ 6����� ��� ���*��'�� $������ %56�$& ����� �

8�;9 �� *��� � � ���� �! $������ 8��9� �*� �� �� ���� ,

����) @����>�* ��� ������� 8�C9 �� K� ����� 8�:9) �""��

*������ �!����� "�� � ���, �� ������������� ���� ��

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1���

A��� C� � � � ��� �� � 0��� ���� ��� ������ %���& "�� � ���� �A

��� ��������

A��� �� +�� �" ����� � �����! �� � � �����! %��� �� �!���& "�� � �

" ��! �" +6@ ���������������

Page 7: Microsensor clusters

���� �!) ������ ��� 8�D9 �""��� �*,��*�� ������ ���

�������������� �� �A ������� ����� ����� � � � �

�� "�� �� ������ ��� *�� �������� � �����* �" *������

������ ���*��'� �� "��� ������ 8B�9�

� ������ �� ��� ������ �� ��������

6����� ���� �" ���������� �� ��� �" � � � �'� �"

������ ������������ � � ���*��'��� �" �� �������� �����

�� ������ ��� �������� � � ������ ���� �" ���������������

�� �������� ���� !���� �#�$� ?���) *� �� �� ���

*�� � � "�� �� ������ ���� �" �������) � ����� ��� �� A���� �

�� �� �� � �� ���) � � ����� �� �� � � ������� ������ �� ���

� � +@> � � ���"��� ����� "������� ��!��� ���������

������� �����������! �� ��� ��� ������� ������ �

� � �� �������) �� � � +@> ��� � �� ��������� �� � �

������� ���� �!����� 6� � � �� ����� � � �� �" � �

����� "�� � � ������

� � ������ �" ������ ������ �� � ������ ��� �� �"

� � ������� ��� ������� ������� �� � � ����� �" �����,

" ���� # � �" � � �����" ��� � �*� �� A���� � �� � ��

������� ) � ��� �� ��� ��� ) *�� ������ ������

��������� ����� ������ ��� $�"�* �� "�� ��",����������

� � ���� �" � � ���������) ��� ��� ) � ��� ��

�� �� �������� �� � ��� �""���� � � � � �� ��� �� �#�$

�� � � �� 8B�9� � �! �" � � ������ �� ��� ����

� ����� "�� ������ ������ �� ���� � �� � ��� �������

�� � � +@>� "�� �� � ����) � ��� � �� �� �� ������

��������� �������� $�"�* �� "�� � � ������ �� ��� ����

�" +@>� �� ������ "�� �!����,��� ���"��� ��� �� �� ��,

�"" ������ "�� ����������� ������ 8B�)BB9� L��! ?��

$���� 6����� ��� @����� %L?$6@& ? ��* �� ��(������

4 �� �� %L?�4& �� L?�4,��$ %�� �� ��0��

$��� & ��"�* �� �� � ���� �� �� � � �� �� ��� �!����

� �� �� �� � � � ��,��� �!����� "�� * �� �� * � ����� !

�������� 8BG)B;9� $���@ �� ��� �� �!����,��� ������

�� �� � � � �� �� ���� �� �� �����,������ ��,

���� 8B�)BC9� �� " � � � �� � �� '��*�) ���� �� �" � ���

��"�* �� ��� ������� � !�� ���� ����� �� � � ������ �"

����������� ������ 6� ����� �'�! � � � �� *� ����

���� ��� �� �" � � ���� �� ������7� � � ������ �" ������

"�� ���"��� ��� * �� ������7��� ��*�� �����������

� � ��������� �" ��*�� �� ����������� ������ �� �"���

� � ��7�,����������� �� �"�����,������� " ���� �� � ���

������� � ��� �� �*� � ��� ������� � � �� �� ���� "��

� � �� � "���) � ��! � � �� �" ��� �� �� � �������

�� � � �� �" ��� ��� �� � ������� �� ����� ���� *��

�� � ���� 5���� �� ���! ������� ��*��) �� (���� "��

�� ��������� �" ����� ��*��) �� ������� �� �0�������

�� �� �� � ��� ��� $� ���� "�� ���!��� ��*�� �!

����� �� � ��� �� ��) �� ���� ������ �����) �� �������

�� ��������) �� ��� �"��� ����!�� ��*� $��� �!) � �

�� ������� �" '������ %������ �� ���� ����& �����! "��

������ ������ ����� �� �� �� � � "���� � ��� � �� �"

*��' �� �� ��,�""� "�� � � ��������� �� �� �" ��*�� *�� ��

������ ������ ��� ��� �� �� ����) � �� ��*�� � �� ��

���! � �� �����(�� + ���������� �" �����! �0���������

���*��� ������� % �� � � ��1���� �����" �� ����������&)

�������� % �� � � �����!& �� ������� ����� ��

�����0 �� ������ � ���� �� ����������� ����� �������

A��� : ����� ��� � � ���� � �� �� ��*�� � �� �� ������

����� � � � '�� � � �������� !) * �� �� � �� ��F�����

�� � � ����� �� ������� ����� � � ������� ��1����

"�� � � ������������ �� � � �A �!���� �� A��� G �� �� � �

� ��� �" ���<���; �� � B L 8��9� � � ��*�� ��1���� ��

���� �� ������������� �� �� *�� � � ���"��� ���)

������ ! � � ���' ������ 6� � � 2����3 ����) +6@ ������,

��� �� * ��� � ��� � ��� � 0��� ��*�� ����������

�� ���� �" ��� � � �� �" ���� ���� %� �'��& ������� ,

�����) * ��� �������) � � �����(� ��! ����� ��� ��

��*�� ����������� A�� �M ������� ����� ��!

�!��) �������� �� ��*�� �" ���� ;�M �� ���� ��

����� �� ",��*�� ������� ����� � � �� �� �7��� � ��

*�� �� � � � �� * ��� ������� ����� ������� " � �

��*��) *�� � � �������) ����� ��� ���������� �� � �

������������� � ���� � � ���� �" � � ��*�� %���������)

��� �1 !&� $���� � � ������� ����� "������ �� �����,

! � � ���� �����!,���������� � �� �" � � ������ �����)

���! �����(� �� � ����� �� � ����! ��7�) �� � � ����� ���

�� � �� �� ) � � �� �� �7�� *�� ����,���� ������,

� ������ ����� ����!) � � �������� �� ��1���� ��*�� � �

�� � '�� � � ����� �� �� � ����! �"������

�� ������� � �" ������ � �� �0���� "�� � � ������)

��������� �� ��� ���� �" +@>�� � � ��� ��� �� ��

�� � ��� � � ������� �� � �" ���� ����������� �������

+��' �� � �� � � ���� � � �� � ��� � �� � ;�� ���1 �� �� � ��� � "�* ����������� ���� +@>� � � ���

�0������� ; ?7� ��*) �#�$ �� �� �� ������������ ��

� � �� �� ��� ������ "�� � �� "������ ���� ���' ��

� �� � � ����� ?����) �� �� ������� �� ��� �� ���� �" � �

���������� "�� ������ ������ 1��'! �� � � �!) ����,

��� � ����! ������ ������ ��� ��������� ����������)

��� �! � �������) *�� �� ���� �� "��� ����� ��/�*�

� � ������� �� �� � '� ����� "�* ���������� �1 �� ������

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1 ��B

A��� :� $� �� ��� �" � � ��*�� � �� �� ����������� ����� *�� ��!

�!��� � � ������ �� �� "�� � � �������) ��������� �����" ���) ��������,

����� �� �����! �� �� ���� �� � ��� � 0��� � ��� � � ������ �� �

"�� � � ���� ��*�� � �� �� �� �� �� ����� �� � � � � ������� ����� ��

� ! � � ���� ��*�� ���������� � �� �" ������ ������

Page 8: Microsensor clusters

����� �� ��� �� �� �� �� ��7�� +@> �� � �� �� 2����3 � �

��� +@> �� � '� ����� ������ �" � � � �� ������ 6� ��

������� � � � � ������ �� � � �� �� �� ��""����� �����

������� �� � � � �� �� �� �� �� ��� �� � � *�� � �

������� �� ������� �� ����������� � ��� �� � �!

���� ���� � � �� �" � ��� ���� ������ � � @���� ��

$������� ��������! �" $�" �� ���� ��� ����! � � 7���

���� ��� �;� ���� ���� � � ���"��� �� �� �����! 8B:9�

� ����������� �� ����������� �� ����������� ��������

������������ � �� *�� ������� �� ���������� � �

���� "�� � ��� ����� � � ���� �� ���� � � ������� �� ���,

����) � !) �����! �� ����� ����) �� � � ���� �"

������) �"��� ��� ��) �� ������ � ��� ���� �����

A��� D �� ������� � ��� ���� ����� 6� � � �� ������ �� � �

������������� � � �� �� (� *�� � � �� ��� "��,

����� � � � ��� ���� ���� �� ��� �1�� ��� �� ��� �� � �

������� �" ������� � � �� ��"��� ����� 6���� � ��� ���� �"

������ ��1���� ���� �� �� �� � �!) �� �� �������,

����! '��*) � � � �� �" � � �� �� ��) ������� � � ��

�� � ���� "�� ���� � �� ��� % ����� ����& � � �� ���

%� ���� � ��� �����������&� @ ��� ���� ����� �� �"���

��������� �� � � ������ ������ ��� �� �����!� ?����)

� �! �� �� �� ���������� *�� � ��� � � ������ � � ��,

��� �� �� ������ ������� ���� �" � � �� ���� ����

"�� �* ���� ������ � �� ������ ���������� ���� �" � �

� ��� ���� ���� ����� ������ �� � ���� ���*��� ��"(��

�� ���������� A�� � � ����� � ��� �� * �� �� ! ���,

�� �������� ��� �� ���7�������� �� ���� � � �� ������ ���

*�� ������������) ���,����� ��� ��� ����) ������� !

���,�� ����) �� �������� � �� �� � � � �� "�� ���� �� � �

���������

#��� * �� � ��� ���� �� ��� � ���� "�� �����������)

��� ��� ����! �� 1������� � �� �� ������ ! ��� "�� ��*

��� ����! �'� �#�$) * ��� � ��� �� ��� ��� �����! �"

�� �" � � ��� ����!� 5 �� ��� ����! �� ��*) �����,

����,�!,��������� ����� ��� �" ��� ����! � � �� ����!��

�� ��� ����,1 ���� ���� ��� �" � � �!���� ��� ����!

8BD)G�9� J��� ��� ����! �� � � ��) � �! �� ������

����� *� ����"! ������� �� � �� ������� � � " � � �!)

� � ��,� �� 2��" �� ���� ��!3� ������� � � � �� � �� �� ��

�� �� ���� ������� ������� � � � �� �� ��� ����! �" � �

��� ����! �� �����(� ������������ �� � �� �����) �� � �

�����! �" �#�$) ��� � ������������ �� �� �!

������ �� �� �� ! ��� ��� � ��� �� �� �! ��� �����

�� ������� �� �� ��*)� � � �" * �� �� ����� �� �� �""

� �! ����� �� ��� "�� ��� ���� � � ����� ������

���� ! %���& "��� ��0 � 6��������� �� ��� ������)

�� �� ������ �� � � ��� ����! �" �������� ��� ��������

# � ��� � ���� ;��)��� ���� �� ������� � � ��

�0������ �� �� "�� �� ����� �!���� � � ����� �" ��

������� ��* �� ������� �0����� ���)����� J� �� ����� ��� �"

�#�$ ��� ����! ��� �� � �� "�� ������� ��

����� ������� �������) ��� �� � �! �� ���� � �� ��

��� ������� 6� � ���) ������������ �� � � ������� "��

����� ��� �� � ��� �" ������� ������ "��� � � ���������

�� � � �!����� ���) �� �� ��� ����! 1������� �� ���� ���

� � ��������� �" ��� ����! ����������� � � �� ����� ��

������) �� � �� �� ����! � ��� ���� �����

� ������������ �� ����������� ��������

5� �� �! ����� � � ��������! �" �#�$) �� ����� ) ��

�������� ��� �������) �� � ���� �� � � � �� �� ����� �,

���! ��� �" ����������� ������� � �! �� �� �! �����(,

� ��) �� � ��� ���� ����� � �� ���* ��� �!) �� �!�� ��

�����) �� � � ������ !� ��� $���� ������������ ��

�������� �� � �� �������) ���� �" * �� �� ��� ����� �!

�� ���� �! ����!� 6� ����� ) � � ������� ��� �!�����

�� ��� !�� ���� ��������) � �" �����) ������) ��

���� ?�*����) �� �� � � ���* �" � �� � �� � � �"

� �� �� ������� �� ���� �" � �� *� �� � � �� �����,

�!��� ��"��� ���� J��� � ��� �� *������� � �� �" �! �"

� � ������ "�� �! ���� ����) � �� � � ������ �� � �,

" ������ �0�������� � �� *� �� � � �� "�� � � /�0���

��������� �" ������ "�� � �! �� �� ���� ������ � �

� ��� �" ���� ����� *� ��� �! �0���� � ��� ��������

�� � � ��0� � ���� J� �� ���������� �" � � ���� ����� �"

����������� �!����� �� � � �� 8��<�B)�B<�D)G�9�

2"." ������� �������

� ��� �� � �! ��������� �� ���������� *� � ��

�� ������ � ��� �������� �!����� �� � �*� �� A��� ���

� � ��� �!����� �� ������ �� ��(��������� J�� ��

�� ����! ��� �� ����!� � � �� ��� �� ���� ���� ��)

�� ��� �0�������� #��� � � �� �� �������� �!�����

�� ������ � ��� "�� � � ��������� �� � � � �� � ���

� � ������!�� *���� �!���� � �*� �� A��� B �'� � � *���

�� � �� ������� ������! * ���� �� *� � �� �� �����

$��� �!) � � ����������� ����� �� A��� G � ��!

������ ���) �������) �����! �� �� � �������� �

�� ) ��, �� �����,������ ������ �� � � �� *��

������ ���) �������) �����! �� *��� ����� �� ����

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1��G

A��� D� K���� �7�� � ��� ���� ���� � �*��� � � �!� ��� � ��� � ������

�! � � �� ������� ����� �� ������ �� �!���� � �� �����

Page 9: Microsensor clusters

8G�9� � ��������� �� � �0 ��� �" *� � �� ����������

� �� �� ��� ������) �� *�� �� � �� � ����

>�� �� �" � � ��� ������� �������� � ����) �� �� ��*

������� �� � '� ",������� *� � �� �� ���� �� ���� ��)

�!������ "��� �) � � �*� �� A��� �� 8GB9� � � ������ ,

���) ������� �� �����! ������� � � �� ������ ��� ��

����� �� �� *�� � � ������������� �� �� �� ���������

� ���� � � � �� � �� "�� � �� �!���� *��'� �! �������

����� "��� � �� �! � � � ������ �" � � �������� "����

� ����� �� � �������� ����� %4#�& �� +� ����� � � �

���� ��������� � ������ *�� �� ��� ���� � ��� �� ����

���������� �� �� ��� � � *��� ����� �� ����������

J�� � ���� �� �� �!������ �� ' ������ �! �� ���� 6��

��/������ �! � � *��� *�� �� ������ �! "�� �������� ��

� ��� ������ � D�,������ ������ � ���� � � �� '�

J������� � ��� *�� "��� ���������� �� �*� ������

�������) � � ���� �" * �� *�� ������� � � �"(�����

"�� � � ���� �" ��� � � ����� �� ��������� �" � � *����

J� �� ������� "�� �� ����� � � *��� *�� ���� �� �������

�� �� ����� �� ���� 6� �� ����� � � ������� �

�* �� ��'��� ��� �� �������� �� �� ��� � �',

�� ������ �� � �� � � ���� �" � � ���� �! �!����� ���

������ �� ������� �" 7� �� "�� % �� ������! ���

��� �) �" � ��� *��� �"(����� ���� ��� ��������!&�

� � � � ����! �" ���0������� �� ��� �� *� � ��

�� ����� *�� �� �*� '���� �" ��� ���� A����) � �!

��� ������� � � �� �� ����! ����� ���� "�� ���� � �',

��� �" ����������� ��� ����� �" � � *� � ��� $�����)

� �! ��� ���! ������ ���� � � �" ��� � ������ ��� ��

����� �� ���������) ������� � � ���� ��� ������!) ��

�� �� � � ���� �! "�� �� �� ���� ���� � ������

2"�" &�������� ���� �� ��������

5� � �� �� ����� ��! ��������� *�� � � � !��� ����,

������ �" � � ����� ���� � � ����������� �" �� �� �" �����,

��� ��� �� �" ����� �� *�� �� �������� � � � ���� �"

� �! � ���� � �� ������ �� �� '��* "�� � � ) � "��!)

�� �� �� �� ����� � �! �" � � ����� ����� �� ���������

"�� * �� ����� ���� � ���� � !��� �� ���� �� ��

����� �� A��� ���

� ��� �� ����� ��""����� ��� ������� "�� ������� � �

�� ���������� �� �� �� �� �� �� ���� �" � ���� � ����

�� � � ��) �� ���� �" � �� �� �� �! �������� �7���

� �! ����� � �� � ���,�������� ��!���� �� ��" ��

������ * �� �� �� �� ���� ���! �������� �� �

������ ��������) ����������,��7�� ��������� � ������

�������� �� �� ��!����) ������������� �� * �� � �

������ ��� �� �� ������� � � ���������� � �! *�� � ����

���������) � � !��� �� �� �� ������� ���� ��� ���)

� ���,�������� �!�� %���������!&) � ���� � �� �� ����,

� �������������) �� �� �� �� � � ��� ���� � ! "��

� � ��� � ���� �" ��""����� � ���� �� � � ��� ��� � �

�� �� � ���� �� ������ ���� �� ����������� �" � ����,

� ������� �" � ��� � �! *�� � ��� ��""����� ��� ������

+ ����� �����������) � ! �������� ��� ���*��'�) ��

������! ����!�� �� �!����� *�� ��!���,� ��� ��

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1 ��;

A��� ��� $� �� ��� ����� ������� �" *� � �� �� ���� �� �!����� % ���

; �� �� �� �����&�

A��� ��� �� �� � � �*��� � � ������ �� ������) ���� �!) �� �� ������,

���� �� ������� ���� ����� �" 2��������� ����3 �� �� �� ��� �������

"�� � !��� �" � � ����� ����

A��� ��� @������� *� � �� �� ����� "��� $���� %�"�&) � ��*��� %������&

�� � ��� %��� �&� � � ��� �!���� �� � � �"� ����� ��� =;���) * �� � �

�*� ",�����,�� � ������ ��� �!����� � � ���� ��� =C��<:���

Page 10: Microsensor clusters

������������ �������� � ��� �� � ! ��1� �� ����

���*��� ������� �� �� '� �� ������ ) *�� � � ��7� �" � �

�� '� ������ ��"��� ���� �� � � ���� �" �����(� � ���

� � �� �������� @ ��� ���� � ! ������� � � ��1����

�� ������� �" � � ��� � ��� � ���� � �! ���������)

����� ) �� �� �� �� ��� $������ � ��� �� �" � ��� ��� ,

������� �� ���� ������ �� ���������� �� � �� � � ��

��� �� ��������� �*� ���������� 8GG9� � �! � ����!

������ ������ � ���� �� �������� ��� ���������

$����� ������ "�� ����� ���� � !��� ���� �� �����

������� � � �� ��* � ! �" ��� ��� ����! �� �!���

� � ������ ���� �� ��� ��"��� ���� �� ���� � � ���

� ��� ������� ��1���� �� ��� ����� �" �������� 6� � �

�� � "���) ����� ������ ��� ������� *� �� ������ ���

���� � � � �� ����������� ����� "�� �*� �� ����� ����� ,

���� ��� ������� �� ��������� �� ��""����� � ���� �������)

�� � � � ���� � � �� �� � !7�� �! ����� � � ��

��� �����) ������! *�� ��� �� �� � � �� �� �������� ,

�����) �� ������� �� �0� ����� � � � ����! �" � !����

����� ��� ������� � � �� ����� �� ������� ����� ��)

�� ����) �� ��,���(����� �� �������� �" � � � ��

�������� >�� �� ���� � ���� ������ ��� ������� "��

� ���� � !��� �� �� ��������� �� �����! %* ���

� ���& �� �� ������ ��� ���������) � !��� �����������

������ *� ������! �������� �� ������� "�� � ��� �*�

� �� ���� � � ������������� *� � �� ���"��� ������� ,

���� � *� � �� �� � � ������

2"�" ����� �� ��� 3���� �� �������� '����

?� �� � � �� ��! "�* ������ *�� �� ��) "�*

� !� *�� �� * ��� �� "�* *��'� *�� �� "���� +��������

�" �� � �� ����� ! ������� ��! ���� ��� �" � ����

������ ����� �� �� � ! "��� �" ������� 7 ��� �� ��

��� ��� ! �� � �� ������ ��� ��1��) �� � � ���

����� ��� �� � � �� ��,�������) � � �� ��� "�� �������,

��� �" ����� ���� � ���� ������� +�������� �" �� �

* ��� ��1���� ����� �� �� ��� �� ���"! * ��� �� ��

������ ��� 5 ��� ���(� ���� ��� ��� �������� �� � ����

�����������) ������� ���� ��� ����) �� � ���� ��

� ����� � � � �� �������� ��! �� * ��� �� ������ ��

'��) �� �� ���� �� � �� ��� ��� #�� ��� �!�����

� '� �� ������� �� ��������� * � � ���� � �� �� � �

�����������) � ��� �� ����) �������� ����� �� � ���

��������� ���� ����� ���� ���) � ������� �������� �"

* ��� ����������� �� �� ! ����� �� �� � ���� � �� ��

� ���� �! ��� "�� ��� ���� � �� ���� �� ��!� �� "��

����������� ������� ����* ��� �� ���� � � ��� � ��

��� �� � � � � /��� �" � � *���3� ��� �� 8G;9� 6� ����

� ���) ����������� � !��� �!����� *� ����� �������

"�� � !��� ���������� �" * ���) ��� �! ������ ���)

������!) �� ����������! %� ����!&� � ��������� ������ ���

���,������ �!����� "�� �� �� �������� �� ������,

�� ! � � �� 8G�9�

� � �1������ ������! ��� "�� � !��� �" * ��� �����,

! ���� ��� ������ ������������� ?�*����) � ��� ��

����� �����/���� �!����� ��* �� � � � �'�� ���� ��!

"�� � � � !��� �" ����� � ����� � �! �� � ! �" � �

�!�� * ��� ������ �� � ���� �� � �� �!���� �" �����,

� ���� ���"���� � ��� ��0���) �� ������) �� ��� � ����

"������� * �� �������� ���� ���',��� �� ��, �� �!����

� � �������� �������) � !��� �� � � � ��� ����� 6� ��

�0������ � � �����/���� �!����� *� �� �������� "��

� !��� �" � � �������� �� �������� ����������� �"

* ���� $� �!����� *� �� ������ �" ������� �� �� ��

��� �������� � �! ����� ! *� ��� �� � � �������

������ �� �� � �� "��� �� ���� �" � � ������ ��������

�� � �� � ���) � �� � � �� �" +@>� � ����� ��� "��

�����/����� � �� �� ��������

2"#" 4���� ������3���� �������

� � ������) �� ������) ������������ �� �� �" � ���

�� �1��� �� � F�� ����������� ������! �� ���� ����������

K ��� �" ��� � ����! ����� � �� � � %��� ��& ��

����������� ��� 4�1��� �" ����� �������� ����� ��)

� ����� ��) �" �����) * ���� � � ��7� �" /�� �����������

�!����� � ���� "��� � � �� � �" ���������� �� �� ����!

�� �!�����) �� � *����* �� ����������� �� � �

������ ������ �!���� *�� �� � �������� ����������

� � ������� �� /�* �" �� �!����� �� ������ ��1���,

����� � � ������ ���� �" ������� "�� ����������� � ���

� � ������) �� ������ ���) � � ���� �� �����������

����� �" � � �!�� �������� �� � �� � ����

A��� �B �� � � �� �� ��� ��������� ���� �" ������� "��

������� �� /�* ������� � ��� �� �*� ������ � ����

������� �������) ������� ! 2�� �� ��3� � � (��� %5�&

�� �� / � ��" �� �� � � ������ %5�& �� �� ��" �� �����

�� � � ��������� �" /�* %���� �� � � � ��&� 6� � � ������

�" /�*) 5� � 5�� � � ������!,��������� ����� �� �" 5�

������� �� ������� �" � � /�* "��� � � �5�� 5�� ��""��,����� � � ������� �� ��������� �� �����" �� ����������)

* �� � �� *�� � � � ����! �� ������� ���� �!����

%����������� �� � � (��� �! � ���� � �' ���� ����&�

� � ������� ���� ��' ��� �� ����� � ��� �!���� ��

* �� � � "��1���! * � �� ��� �� � � � �� �" 5� �� 5��

4�* ������� ���� � ��� *�� ����� �� ������ � �

� ����! �"�� � ������ ��� ������ ��� �� �������� ��� ��

� � �� ������ 6" �� ����� �������� ��������! *�� ��

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1���

A��� �B� @���� ������� �" ���� �� *�� �#�$ ������� ��������

Page 11: Microsensor clusters

� �*� �� �� ��" �� ��� �" /�* %�� ������! ���������

�� � � �����&) �#�$ ������ ��� ��� �� �� �����

����� ��� ����� ��""������ ������� /�* ������� *���

��� �� �DDD) � ��! �� � � �� �� � �) � ���� ) * ��� ��

�����! ��������� 8GC9� 6����� ��� /�* �!����� *��

����� ������� �� � �� �! � � �� �*� ���� �����B)G

2"%" ��� ��� �� �'�� ������

�� �� "�� � � ����� ����) ����������� �� �� �" ������,

� ��*�� �� � ��� � �� �" � � ��"� ������� �" ������

������!� ������� ����� ���� �� ����� �� �� ��� � � ��*��

���� �� � ������� � �� �" � � ���� ��� A ������� �� ����

��*���� ������! �! ���������! �� ������� ��� $������

�� ������ �� ������� � � ��������� �� ���"��� ��� �"

��*�� �!����� � � ��� �" � � ����� ����) �����������

�� �� �" ������� �����!� � � ������� "�� ��*�� �!�����

������� ����� % & ������ ��� �� �����! �������) * ��

!��� ��"��� ���� �� � � ���������� ���� * �� � � ��*��

�!����� ���� ��) %�& ������ ������� "�� �������� �� � �

� � ��������� ��) �� �! ����� �� ��� '��*��) %�&

������������ �� ���' � ���� �����) %�& (�� ������� � �

������� ��"��� ���� �� � � �������) � ������ �� ������,

� ������ (��� ����� ��� *�� ��*�� ������� �� �������)

%�& ����� ������� � � ������� ��"��� ���� �� �* ����

����� �� �� ��� �� � � ���� �������� �" ������

��� '���) %"& ����7 ���� ������� "�� �������� ���� �" ��� ',

��*�� �� ����,��� �� ���������� �� %�& � ���� �������

"�� ���"(�� ��������� "��� ���� � ��� �� ������ ��� ����

� ���� �� #0 ��� ���� �" � � ����� �" ��"��� ���� "���

� � �!�� �" ������ �� ���� �� � ��� ���� �� �����0��!

� �*� � � � � ������� ����� �� � � (��� "�� � ��������

*�� ������� ��� � �� �" ����� "�� � � �����������

� � ��� ������� � � �� ������ ��� ���� ����� *��

������ ��� �" ��������� ����������) ������� ����� ����)

�� �� �� "�� ������� ���� � � ��� ���� ��"��� �����

2"2" +� ������ ������

��� ���� �� �������� ���� � � ���� �� �� "�� ���,

� �� ��� ������ ������!� ���������� � ��� ���� ����

������� � �! ��������� �" � � ���� "�� � ����� ���� � �

���� �" ������� � � � � �� ��� "�� � �� ���� ���� �� ����,

� �� � � ������� ����������� ���� "�� ���������� ��*��

�!������ ������ ��� �� '�! � � ����� �� �� ��� �����

������������� ������� ��"��� ���� �� ���� ����� �

�� ����! �* "��1������) * �� ������ ���� ����� ���

�* �� �� "��1������� 6��0������� �*�, 0�� �����,

������� �� � � �� �� �*,���� � ���, 0�� ������� ��

�� ��������� � � ������ ���� �" �� ������� ���� �����

�� �� ����! � �! ����� ���� �" � �� ��1���� � ����� �"

� � ����� ���� � *������ %>����� & ���,������ �����

"�� ���������� � � ����! � ������ � � �� ������!

8G:9�

2"/" 6������� ��� � �������

� � ��*�� �� /�� �!�����) �� � � � � ����! F��

��������) �� ����! "��� *�� �� ��������� ?�*����)

������ �� " �������) �� � " �������) �� �������

��1�������� � � � � �� � ���(�� �! ������ �" �������,

��! � ���� ������������� � ��� ����� �������� �����)

� "��! %��� �! (�� �� � ' ���������&) �� � � ���������

�" �����) � ���� �) �� * ����� @�����!) �!����� ��

������� �� � �'� ������ ��� � �� ����� � ��� �)

���'� ��������� ��) � ��!) ��������� � ��) �� ����� ���

���� !�� ��*) �� �� ������� �� ������ �� �� ) ������

��"� ��� �� ���� "�� ��������� �" ��� �������� �� ��

�� � *�� ���� ������ � ��� �� A�� ��) ���������

� ���� ��������� � � �� ������ ��� *�� � ����� ���������

�� � '� �� �� ���'� ����������

2"7" ������������ ����� �����

6�������� �� ������ ���� $!����� %6�$& �� �����

�������� �� � � -$) #���� �� � � � �� ����� �� � ��

���� �� ����� �� � "��! 8GD9� $� �!����� ������ �� �)

� �) �� �� �� ����� �" ��������� �� � 6�$ ��1����

������ ���� ��� �������) ������ ! "�� ������� �����)

��� ���� �� ���� �� �� � � � �� ��� $������ ��� �� ��

� � ������� � � �!�� �� /�* �" �� "(� *� �� � �� �" �

6�$� � �! �� �� �! �� �� �� ���� ������� 8;�9� 6� �� �� �

� � � � ����������� ������ �" � � �!�� �������� �� � ��

� ��� �""�� � � ���������! �" ���������� �� "(�� � � �� �"

��""����� ������ ��� �������) "�� �0 ���) ����� ��

������) ��� � �� �� ����� �������� ���� �" �������

��"��� ���� �� �� "(� ���� *���! � �!��� *� � ��

����������� +�������� ��*�� �� �� ������� ����� "���

�� "(� �������� �� � ������

2"1" &������ �3��

� �! ����� �� �� ��� ������ �� ���� ���������

� �! *��� ����� ! ���� ��� �! � ��) � ! �� � ���

��'�� 6� � � �� ��� ��) ������ ������� ������ ��

���� ������!���) ����! �� ����������� ���� �� ���F����

�� ����� �0��������� �������� ����� ������ %� ��

��� � ��� ��7��& �� ���� ���"����� 8;�9� ������!)

�������� �� � � �� ���� �" �* ��� �" ������� % ���) ����

�� ��������& �� ��� � %(� �� �����& � � � ��

� �! �����0 ������� ��� ����� �" �* �� �� ����

8;�9� ��*) �� �� ����� �� �� ���"��� �0��������� *��

� �! % ������ �� ����& ����� ����� ������ �� ����� ��

������ �� � � ��������� �" ������ ����) * ��,�!����

�� ������ $� �0��������� �� ��� ���� ���"�����

��� �� �" ����� ���� �� ��� ����! " ������ @������� ��

����� �������� �� �� � � � �� � �" ������ ��� ���,

���� �������� ���� "�� ��������� �" �*,���� ��

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1 ��C

B ?���!*� � '�� � � $�L B��� $� �� ���� �� �� A�* �� ��������

� � �� ���� ����� �� ��""������ �������� �� ������ ���) ��

������� � �� �� ���� /�* �� �� �� � � ������ �� � ��������!�G �������� �""��� ���� B�D;�L � �� A�* �� �������� *�� � �

� �� "������ ��! � � � ?���!*� $�L B����

Page 12: Microsensor clusters

���, ����� ����������� ������ �� � '� � � �) ��� ��

�� �� ,���"��� ��� ������ "�� �* �� �0����������

A��� �G �� �'��� �" ������� �� �����) ��� : ��

��� �� ; �� *���) �1����� *�� ���� �" �������) �����,

��������%�& �� ������� ����� � ���� �� �����<

/�0<����� ������� ������ �� ��� � � � ���� *�� ��

� �� �" � ���� �! ��F������ ������ � �* ����� �*�

* ��� ������ �! ������� �������� ��������� ������

*�� ������� ������!� � � ����� *� ������� ! ��

����������� ����� *�� * ���� ����� �* �� �� ����

� �� ����� �� �� *���! � �����

2".�" ��� ������ �8�������

� � $�F����� ����� �� � �� ��� ������� �����(� ��

�������(� � � �� ��� ���� *������� � �������� �� �DDC�

@�����!) �*� �;� '� ������ �� ����� ���� ��� "�� �����

�� � �� �� ���B 8;B9� � � ����!���� �" ���� ������

�� �� �� ����� �0������ �� � �� �� �� �� ������ �� � �

�� � �!����) �� � � � ����� �" � � # �� ) � ��) $ ���

�� ������) �� ��� ������ � �! *� �� ������ ���� �� ��7��

��� ���� ��� �� ����������� ������ �! ��1�������� �"

������! �� ��*��� � � ������ ������ ���������� ���)

* �� �""�� �����(� �� "������ ��! �� �� �� �*,

��*�� � �' ���) *� �� �" �� �� ������ �� � ���� ��

������ A�� � ��� ���� �����) � "�� ���� �" � ���

��������) � ��� *� �� ��� � ��� ��� � ��� �� ���"��,

� ��� �" � � ����������� �����) ������� � ��� ����)

�� �� ��� ��� ����!�

����������

6� ���� � ���) ������� !) � ��� �� ����� "��� ������,

� ����������) �� � �������) �� ������ ��� �!�����)

��* �� � � ��� �" � ���� � � "��� �� � �� � ��� ��

�� ��,��� �!����� �������� ����� ������������

��� � ����'� ���� �� ���� � ��� ��� ��� �� �" � � ��� �

�� �" �������� ����� �� 2�!����� �� � ��3 �� $J@ ��

������ !� ��� � � ��� �" $J@ "�� �������� ���

������� �� �� �� 6" �������� ���� � � �� ������"!

������ ��� *�� ��������������� *�� �� �#�$ ������)

� !�� �� �� ������� �� ������ �� ����� �#�$ �������

�� � � � �� ����� ��� ����� � �� ��� � �� ������� ��

���� � ���) �� � ��� �� � ��� ���� �! �� ���� * ! ��

*� ��� ����� ! �� ���� "�� ����������� ������� 6�

���� � ���) � � ���������� ��1���� �� ������ ��� '���

�" ������ ��� � ��� �� ���� ���� *�� � � ���������� "��

��� �� ������ ������ "�� "������ ������ A�� ��

���� �� ��� � �������� �� �������) F�� � ��� �

�� �" *��' � ������� ���� ����� "�� ������ ���� �"

�������� ���� *�� ���������������� ?�*����) � � *���

� ����! �" �#�$ ������� �� � � � �! ������ ����� ��

* �� � �! � � �� ��� � '� � � ���������� �" ���� ��,

�� ��������� "�� ��""����� ������� ��'�! �� ����� � 6"

� � ������� �� ����� �� �� �� "��� � � ����� ���) � ��

� � � �� �" � � ����! �������) � �� � ��� ������ ���� ����

��� � �� �� � ����� ?�*����) �" ���� ��� �" � � ������������

� �� �� ���� �� � � ����� ��� �� ���� " � ���) � ��

���� �� �� � � � �� ����� �� � ������� � � � �� ���

�� �0����� *�� �� ������ ���� ���� ������ ��!)

��� �� �" � � ��7� �" � ������� �� � � ���� "�� �� �� �����,

��������� � ��� �� �����) ������ ! � � �� ����! ���

�������������) � � �� �� �� *��� � � ����� "��� ����

�*� �� ���� ������� �� ��� ����� �� *�� ��� ��� �!

��� �� � � ���� ����� ��7��

� � ������� ����� �� � � �� �� �!����� � � � � �� ��,

��� ������ �������� ���� �� ������� �� ���� � ����

?�*����) ����������� ������ *�� ����� �� � � ����� �"

���� ����������� � � �� � �� ��* *�� � �� ���������

��� ������� �� �������� �� � �! �� ����� �� �!������

� ������ ���' * � ����� 25 �� � ���� $� �� �� � ��'3 8;G9�

5 � �� �������� �� � �� � ���) �� "��� �����, �� � ��,

��� �������) � ��� � � ���������! �" � ���� �� ����� �� ������

6� " ��) � ����� � � �� �� *� ���*��� � � ���������� �"

����������� ������ �� ����� ������. � � ������� �� �'�

� � �!��) � �� �� �� �� ������� � � ������� ������ �� ��)

�����" �� ���������� �� ������������� ���������� �� � �

����� ������ �!���� �� � � �� ��� ��*�� "��� � �������

�� ���* ��� �� � � �������! �� ��������� �� �� "��� ��

� � ��������� �!���� � ����� ���� � � ���� �� ����

�!����� � � �� ���*�� � � ���� �� � ���� �� ����� �

�! �� ���� �� �'� ����� �� "������� �� � � �����

�� ������ ) ���� �" � �0��'������ 5 �� �����������

������ �� � �� �" ����� ������) � �� � � ��� �" � � ��

� ��� �� ��������

��!��"�� �������

� �� *��' * � ��������� �! � � �#�$ +���� � �� � �

������!����� ��� ����! J"(�� �" � � ��"���� ��� ����

���� �� +��F��� �����! %@���� �� ������,D:,�,:D�B&�

��� �� � �� ������� � � �����(� ����� �" +6@ ��������,

������ � � *��� ��� �� � '� A��� �� ��""��! +�����

�������� A��� C� ��� �� � ��) ��""��! +�����) >�� �

>��� �"") * � ������� �� � � �������� /�* ������

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1��:

A��� �G� $��� ���* �" ������� �� ����� � ��!��� �����������

������

Page 13: Microsensor clusters

�!�����) �� ��� �" � � ��"����� * � �������� �������

��"�������) �� � �'�� "�� � ��� ����� ����

#���������

8�9 $�� � � $������ � � 7��� >!��3� K���. ���.EE***��������� ��,

����

8�9 $����� $�������') ��� ��� 6���� ��� B�� ���) 5��!) ��* N��')

�DD:�

8B9 �� ?�����) $� �� �� 5������ +������� @�� �� ��* $�����

���*��'�) ��$� ��� >���"�) $�������� ����) ��� B�<B��

8G9 �6$� 6### �G;� $���. ���.EE��D����B����E�

8;9 �� � ���) 5�K� > ��) O��� 5���) � �*,��*�� *������ ����������,

���� ���� �!���� "�� ����������� ����������) ������ 6����� ����

@��"������ �� $���,$� �� $������ �� ��� ����) $���' ��) ���

�DD;) ��� ��C<����

8�9 4@6 ��� ����! K���. ���.EE***�����������E�

8C9 @�4� >������ ���) �� �) > ����!,��*���� *������ �#�$ ������� "��

�� ,����������! � ���� �� ������� �������) ��� ���� ���� ��

�� L4$6) +���������� �" � � ��� �������� �! @��"������) �DDD) ���

B;D<B�:�

8:9 >� O��) �� �) �#�$ ������ ���,� �� ���� �����! *�� ��>

� ����� ������� ��� "�� ���� "� /�� � �������) +���������� �" � �

#�������� @��������� �� ��� ����! @��"������) ����) ���

�:D<�D��

8D9 $�@� K � ) ���� > '��) $� �� �������� ���� � �� "�� � � ����,

������ �" ���� "� ��������) +���������� �" � � $!������ �� $� ��

� ���� � �� �#�$. $� �� $������� �� �������) $+6#) ��� G�B;)

�����

8��9 $� ?� �) @J�$ ���) �$ � ����� ��� ������ �" ��� ��� #���,

�������) -��������! �" @ �"���� � >��'��!) ���� % � � �� �

���.EE***,�� ��##@$�>��'��!�#�-E%�� � �&

8��9 $� �� ��� 5�� $���. ���.EE�����������������'��!���E%������E$� ��,

���E�

8��9 $����� 5�� +��F���. ���.EE������*����F��� � ����E�

8�B9 5������ 6����� ��� ������!����� 5�� $���. ���.EE�G�C:�G;����E�

8�G9 �� � ") �� 6���������� �� �������������� ��� $!����� #���,

�������) ����� ?��� �#�$ 4��� �!) �DDD�

8�;9 �� A� �') +������ ������� ����� ������ � ����� �� �����������,

����) $������ �� ��� ���� � �: %�DD�& DB,�,B�

8��9 ���� O ��) ���� � ��) @ � ���������� �� ���"��� ��� �" �#�$

������������) ��. ���� >������) ��A� 4������� %#���&) +����������

�" � � @��"������ �� ������� + ����� L�����! $������. ������)

+��"��� ��� �� ����� �����) �6+ @��" +����������) ��� B�:)

�DD�) ��� ���<�C��

8�C9 � � �����@ �� ��� ����! @����� ����. ���.EE***������� ������E�

8�:9 $�"�* �� "�� +6@ ��������������. ���.EE***�����������E�

8�D9 ��""��! +�����) ����� ���

8��9 6### $� �� �� :����� 5�� $���. ���.EE***�� �� ���������E�����E

:��E��E�

8��9 >����� 5�� $���. ���.EE***������� ����E�

8��9 K�$� 4 ��) + �'�� � ��� ���*��'�) ��. �� $�������� %#��&) ������

�� @������ ����� ���*��'�) +�������,? ) #���*��� @�""�) ��)

�DD;) � ���� ���

8�B9 ����� ��� + �'�� � ���. ���.EE***�� ������E�

8�G9 -�� 4�* +�*�� 5������ $����� 5�� $���. ���.EE***,���������E

%F���E���F���P���� ���

8�;9 56�$ 5�� $���. ���.EE***�F ����� ���E56�$E�

8��9 $������ 5�� $���. ���.EE***�������� �����

8�C9 @���� >�* ��� ����! 5�� $���. ���.EE***�0��*�����

8�:9 K� ����� 5�� $���. ���.EE***��� ����������

8�D9 ������ ��� 5�� $���. ���.EE***������� ����E�������*� ���

8B�9 ���� � ��) 5������ $� �� $����� ���*��'�) 6$� #������� ��� ,

������� @��"������) ?�����) �I) $�������� �����

8B�9 ���� � ��) ������ �" �#�$ �� ������!�����) +���������� �"

@��"������ �� ������) ���� �� �����" ���� ���� �" �#�$ ��

�J#�$) $+6#) �DDD) B�:�) ��� ��<�D�

8B�9 �� ���'��) 5� $� * �7 %#���&) $!���� ������ ���� ����. A�� ,

���� �) +��������) ��� ��� �� #0 ����) O*��) ������� �) � �

��� �� ���) �����

8BB9 >� � �� � ) �� � �� � ) �� $ ����� ���,L��������) A������E��� �,

������ J�����7 ���� �� @�,������ �" #������� $!�����) O*��)

������� �) � � ��� �� ���) �����

8BG9 �� > �'��) � L?�4 +�����) +������� ? ) #���*��� @�""�) ��)

�DD:�

8B;9 +��� �� �����) � � ��������3� K��� �� L?�4) ��� ���) ���� �

O ""� �) 4�� ����) @�) �����

8B�9 ���� K F�'� %#��&) $���@. $����(� ���� 4 �� �� �� ��� �����!)

O*��) ������� �) � � ��� �� ���) �����

8BC9 �� K���� ��) �� ��*��) �� +���) ���� K F�'�) $!���� ������. �

+� ���� K��� �� $���@) O*��) ������� �) � � ��� �� ���) �����

8B:9 ���.EE���������������E+�����K���E��*@ �����!4�����"�Q��������J�46�#P+�J�-@�PK-6�#R+��� ����P6�� B;R@ �� ;��CDR

��� ;��CD�

8BD9 ���� � ����) ��� ����! �" ��" �� ������ � ���� �����������,

��� ��� �� ����) +���������� �" � � 6����� ���� @��"������

�� ���������������) �DDD) �) ��� DC<��G�

8G�9 #0������ �#�$ ������� �� ��� ����!. ���.EE***��0����������E

�� ������E�#�$E�������� ���

8G�9 ���� O �) ��?� O �7) O�$��� +�����) ��0� �����! � �����. �����

���*��'��� "�� �� �� ���) �@�E6### 6����� ���� @��"������ ��

����� @������� �� ���*��'��� %����@�� DD&) $� ��� 5�)

���� �DDD�

8G�9 O����� B��� +��'�� 5� � �� ����� 5�� $���. ���.EE***��' ����

���E**EB���EB���� ���

8GB9 ���� � ��) -����� ���

8GG9 ���� � ��) ������ � ���� �� 6����� ��� #�������� ���� ��� ��,

�����) ��������� � � � $����� 5��� ������ � ��� $����) A���,

��� K��� �!) B� ���� �����

8G;9 +��� L���) 5�,N� ���) ���� � ��) KJ� +. � �� ��� �������� ��

�� �� � � ��* �������) #J$ %�� �� ������ �" � � ������ �

K��� !��� -����& :� %�B& %����& �;G<�;:�

8G�9 J�� �" � � ���� ���� � '��� ������ ��� @���������!) ������ ���

�� ���� %@��& ���������� �� A ��� $������(�. ���.EE***�

" ��� �����

8GC9 ���� >�����) �� !��� �" � � ��""������ ������� /�*����� � �'��)

� �� @ ��*�) $�������� ����) ��� GG<G;�

8G:9 J�� � $����� ��� ������� 5�� $���. ���.EE***���� � �������

���E�

8GD9 A� +�� ) S6 * �� C; �" �� ����� ��������� � �� � ��(���� *��

������� ��������� �� ������ ���� ��"� ������� �� �� !� ��T) $����

�! � � -$ $����� �! �" �� ������ ���� � � � �� ������ ���� ���� ��

>� �� �� 5 � ������ �@ �� �� � � �! �DD��

8;�9 ��K K����� "� "U� L��'� ��� ��� ��?. ���.EE***�������E�

8;�9 4�#� + �'��) K� >�'�!) �� > � �� %#���&) ���������� ��������

������� $!����� G) $�������) ��'!�) �����

8;�9 #� >�� �� ) �� ������) K� � �� 7) $* �� 6���������) J0"���

-��������! +����) J0"���) �DDD�

8;B9 ��$� �� $��� ����� �*��� �� � ��. ���.EE��"***�F��� � ����E

���E��������E �������� ���

8;G9 �� K��� ��"��) 5 �� � ���� $� �� �� � ��') ?���! ?��) ��* N��')

�DDD�

�"$" !���� * +� ���� ���� � $����� �� ,����- .�/0..1 ��D