無線傳感器網(wǎng)絡涉及的7個重要概念

　　最近，經(jīng)常收到很多朋友的咨詢，主要詢問什么是無線傳感器網(wǎng)絡，主要用在什么地方。這里，筆者為大家簡單介紹一下無線傳感器網(wǎng)絡涉及到的幾個概念。

　　1、WSN，英文為Wireless Sensor Networks，中文是無線傳感器網(wǎng)絡。它是一種分布式傳感網(wǎng)絡，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信，因此網(wǎng)絡設置靈活，設備位置可以隨時更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡。

　　2、WS，英文為Wireless Sensor，中文是無線傳感器。它的組成模塊封裝在一個外殼內，在工作時它將由電池或振動發(fā)電機提供電源，構成無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，由隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點，通過自組織的方式構成網(wǎng)絡。它可以采集設備的數(shù)字信號通過無線傳感器網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關，直接送入計算機，進行分析處理。如果需要，無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間歷程信號。監(jiān)控中心也可以通過網(wǎng)關把控制、參數(shù)設置等信息無線傳輸給節(jié)點。數(shù)據(jù)調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經(jīng)過放大，濾波等調理電路后，送到模數(shù)轉換器，轉變?yōu)閿?shù)字信號，送到主處理器進行數(shù)字信號處理，計算出傳感器的有效值，位移值等。

　　3、DTU ，英文全稱為Data Transfer unit，中文是數(shù)據(jù)傳輸單元。它是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉換為IP數(shù)據(jù)或將IP數(shù)據(jù)轉換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡進行傳送的無線終端設備。

　　4、RTU（遠程終端單元），英文全稱RemoteTerminalUnit，中文全稱為遠程終端控制系統(tǒng)，負責對現(xiàn)場信號、工業(yè)設備的監(jiān)測和控制。RTU（RemoteTerminalUnit）是構成企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的核心裝置，通常由信號輸入/出模塊、微處理器、有線/無線通訊設備、電源及外殼等組成，由微處理器控制，并支持網(wǎng)絡系統(tǒng)。它通過自身的軟件（或智能軟件）系統(tǒng)，可理想地實現(xiàn)企業(yè)中央監(jiān)控與調度系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場一次儀表的遙測、遙控、遙信和遙調等功能。

　　5、GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線服務技術的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務，屬于第二代移動通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術。GPRS可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌且苑獍≒acket）式來傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

　　6、ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標準規(guī)定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱（又稱紫蜂協(xié)議）來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網(wǎng)絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層（PHY）、媒體訪問控制層（MAC）、傳輸層（TL）、網(wǎng)絡層（NWK）、應用層（APL）等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規(guī)定。

　　7、Modbus協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡（例如以太網(wǎng)）和其它設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡，進行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。