無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的解決方案
本方案借助ADI的傳感器,信號處理技術(shù),RF以及專業(yè)經(jīng)驗,可以實現(xiàn)高性能WSN系統(tǒng)。
WSN由“節(jié)點”組成-數(shù)量從幾個到數(shù)百個甚至幾千個,其中,每個節(jié)點都連接到一個(有時是幾個)傳感器。每一個這種傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般都包括幾個部件:一個無線電收發(fā)器,一根內(nèi)置天線或外部天線連接、一個微控制器、一個傳感器接口電路和電源,一般為電池或嵌入式能量采集機制。
通信標準和規(guī)格
目前有數(shù)種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標準已經(jīng)批準或者正在制定中。WSN領(lǐng)域有多個標準化組織。IEEE專注于物理層和MAC層;因特網(wǎng)工程任務(wù)組則負責第3層及以上層次。標準在WSN中的應(yīng)用遠遠低于其他計算系統(tǒng)。但WSN通信中常用的主流標準包括:
ZigBee/802.15.4
IEEE 802.11
ISA100
無線HART
工業(yè)WSN系統(tǒng)設(shè)計考慮和主要挑戰(zhàn)
為了獲得合適的WSN系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計人員必須考慮許多不同的系統(tǒng)要求,包括:
采用電池或能量采集機制的節(jié)點的功耗限制
互操作
易于使用
節(jié)點故障處理能力
節(jié)點移動性
動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
通信故障
節(jié)點異質(zhì)性
大規(guī)模部署擴展性
惡劣環(huán)境條件耐受能力
無人值守運行
WSN的主要挑戰(zhàn)是實現(xiàn)低成本、低功耗和微型傳感器節(jié)點。能量是WSN節(jié)點最稀有的資源,決定著WSN的壽命。在多種因素(低功耗無線電通信、可變發(fā)射功率、多跳傳輸、噪聲、無線電干擾和節(jié)點移動性等)而導(dǎo)致的丟包情況下,提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)這些特性,網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)與鄰近通道抑制、靈敏度、阻塞、天線效率等參數(shù)相關(guān)聯(lián)。分辨率并不重要,因為1%的精度一般就很好了。整體解決方案交付包括RF軟件堆棧、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和硬件,取得政府批準非常重要,因為最終用戶希望購買到現(xiàn)成的解決方案。
借助ADI的傳感器,信號處理技術(shù),RF以及專業(yè)經(jīng)驗,可以實現(xiàn)高性能WSN系統(tǒng)。
應(yīng)用場合
結(jié)束語
工業(yè)WSN系統(tǒng)原理和典型架構(gòu):由空間分布式自動傳感器構(gòu)成,用于監(jiān)控物理或環(huán)境條件,如溫度、聲音、振動、壓力、濕度、運動或污染物。以合作方式通過網(wǎng)絡(luò)將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)街饕攸c(基站)?,F(xiàn)代WSN具有雙向特性,能夠同時控制傳感器的活動。
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