無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用市場(chǎng)和解決方案

應(yīng)用

凌力爾特的Dust Networks SmartMesh™產(chǎn)品線兼有符合WirelessHART及6LoWPAN標(biāo)準(zhǔn)的 IPv6 產(chǎn)品，它們利用 802.15.4 以提供市面上可靠最高和功率最低的 WSN 解決方案。Dust Eterna™ 微塵 (LTC5800 系列) 是單芯片器件，其將一個(gè) Cortex-M3™ 微處理器、存儲(chǔ)器和外設(shè)耦合至目前功率最低的 802.15.4 無(wú)線線路。設(shè)計(jì)人員將微塵芯片嵌入在其傳感器組件之中，并可依靠網(wǎng)絡(luò)形成和優(yōu)化，并將傳感器數(shù)據(jù)傳輸至其應(yīng)用。Dust 的管理器可實(shí)現(xiàn)從幾十到幾千個(gè)設(shè)備的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，并提供用于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)及配置接口。兩個(gè)產(chǎn)品系列均適合構(gòu)建能提供可按節(jié)點(diǎn)配置之?dāng)?shù)據(jù)速率之高度可靠的多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。它們適于解決各種各樣的 WSN 問(wèn)題。采用 Dust 微塵和管理器的部分應(yīng)用實(shí)例包括：

泊車-Streetline公司是一家智能泊車解決方案供應(yīng)商，其產(chǎn)品可監(jiān)視城市泊車位的實(shí)時(shí)可用情況。車輛探測(cè)器安裝在泊車位的下方，位于鋪砌層的內(nèi)部并與路面齊平。這就帶來(lái)了挑戰(zhàn)，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/傳感器">傳感器件的天線安放在地下，而后當(dāng)車位被占據(jù)時(shí)則被金屬車輛所覆蓋。無(wú)線路徑分集是必不可少的，因?yàn)椴煌能囕v停放位置會(huì)改變器件對(duì)之間的路徑質(zhì)量。Streetline 將高架的轉(zhuǎn)發(fā)器件安裝在附近的街燈上，以獲得至停車傳感器的視線。這些轉(zhuǎn)發(fā)器形成了一個(gè)多跳網(wǎng)格，用于把所有的車位占用數(shù)據(jù)收集至局部網(wǎng)絡(luò)管理器，并在此匯總到一個(gè)覆蓋全城的數(shù)據(jù)庫(kù)之中以供客戶和執(zhí)法機(jī)構(gòu)使用。無(wú)線技術(shù)對(duì)于此類應(yīng)用是至關(guān)緊要的，因?yàn)橐胗秒娋€將傳感器連接至每個(gè)車位操作起來(lái)是非常困難的，而低功率無(wú)線通信還可降低更換電池的頻度。

煉油廠過(guò)程控制-雪佛龍 (Chevron) 公司采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)監(jiān)視石油開(kāi)采和提煉設(shè)備。這些網(wǎng)絡(luò)常常部署于嚴(yán)酷的環(huán)境 (因?yàn)榇嬖谖ｋU(xiǎn)的極端溫度和化學(xué)品，并存在發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn))，在這里無(wú)法為有線傳感器布設(shè)導(dǎo)管。此外，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的監(jiān)視。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)被安裝在遍布一個(gè)大型煉油廠的不同位置。為了把數(shù)據(jù)收集到一個(gè)集中式控制中心，采用了一個(gè) Cisco IEEE 802.11a 無(wú)線網(wǎng)格，作為每個(gè) IEEE 802.15.4 網(wǎng)絡(luò)管理器的回傳骨干連接。這使得低功率傳感器件能夠向其局部管理器進(jìn)行報(bào)告，數(shù)據(jù)在局部管理器上聚集并可靠地往復(fù)傳送。該配置充分體現(xiàn)了兩種標(biāo)準(zhǔn)之間的強(qiáng)大融合。

能耗監(jiān)測(cè) - Vigilent 公司可提供用于室內(nèi)環(huán)境的智能型能耗管理系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)中心里任何位置的溫度上升都可能導(dǎo)致設(shè)備故障，因此空調(diào)常常以滿功率連續(xù)運(yùn)行，從而造成能源浪費(fèi)。設(shè)備管理人員不愿意其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受到危害，因此 Vigilent 部署了不會(huì)影響常規(guī)運(yùn)作的無(wú)線器件。另外，設(shè)備對(duì)于安全性也十分敏感，因此需要采用無(wú)線協(xié)議對(duì)所有的數(shù)據(jù)包進(jìn)行端到端加密，并在網(wǎng)絡(luò)管理器上提供附加的安全性。數(shù)據(jù)中心檢測(cè)點(diǎn)通常都很密集，Vigilent 成功地部署了多個(gè)重疊網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)所要求的傳感器數(shù)目。

結(jié)論

基于 802.15.4 無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的多通道時(shí)間同步網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)可解決構(gòu)建靈活、可靠、低功率無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)所涉及的眾多難題。