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WSN的應用及其標準發(fā)展

作者: 時間:2012-03-03 來源:網絡 收藏
EXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 0px; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">  一般都包括一臺主機或者“網關”,其通過一個無線電通信鏈路與大量無線傳感器進行通信。數(shù)據收集工作在無線傳感器節(jié)點完成,被壓縮后,直接傳輸給網關,或者如果有要求,也可以利用其他無線傳感器節(jié)點來將數(shù)據傳遞給網關。之后,網關保證該數(shù)據是系統(tǒng)的輸入數(shù)據。

  每個無線傳感器都被看作一個節(jié)點,擁有無線通信能力,同時還具有一定的信號處理與網絡數(shù)據的智能。根據的類型,每個節(jié)點都可以有一個指定的地址。圖2顯示了某個節(jié)點的通用結構圖。它一般會包括一個傳感裝置、一個數(shù)據處理微控制器,以及一個無線連接RF模塊。根據不同的網絡定義,RF模塊可以起到一個簡單發(fā)射器或者收發(fā)器 (TX/RX)的作用。進行節(jié)點設計時,注意電流消耗和處理能力非常的重要。微控制器的內存非常依賴于所使用的軟件棧。

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圖2 一個節(jié)點的通用結構圖

  圖3顯示了家庭環(huán)境中的一個。在這種網絡中,我們可以觀察到不同類型的傳感器,例如,運動檢測器、散熱器、溫度監(jiān)控,等等。

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2.1 WSN針對4種主要目標

 ?。?) 讀取給定位置的一些參數(shù)值,并將其發(fā)送給主處理中心。在農業(yè)環(huán)境中,例如,前面介紹的牛群等,讀取每頭牛的體溫可幫助確定哪一頭牛需要更密切的監(jiān)控。

 ?。?) 監(jiān)控某些事件的發(fā)生,例如,在醫(yī)療應用中,對血壓和脈搏以及心律峰值進行監(jiān)控。

 ?。?) 對具體物體的運動進行跟蹤,廣泛應用于軍事領域中,以跟蹤敵方車輛。

  (4) 幫助分類探測對象,特別是在交通控制應用環(huán)境中。

  2.2 WSN中使用的兩種主要拓撲結構

  A) 星狀網絡:如圖4所示,星狀網絡由一個點對多點無線連接組成,其一臺單主機以雙向或者單向方式連接至幾個節(jié)點。如果低功耗和低軟件開銷為關鍵參數(shù),則這種拓撲結構非常值得關注。其存在的局限性是有效通信距離,因為每個節(jié)點都要在主機通信距離范圍以內。有幾種標準可以用于實現(xiàn)這種拓撲結構。藍牙、IEEE 802.15.4或者專有系統(tǒng)為使用最為廣泛的一些標準。注意,由于一些藍牙協(xié)議的局限性,藍牙平臺并未獲得廣泛的接受。

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圖4 WSN 應用的星形網絡拓撲結構

  B) 網狀網絡:在網狀網絡拓撲結構中,如圖5所示,節(jié)點與許多冗余互連連接在一起。如果某個節(jié)點故障,有許多其他方法讓兩個節(jié)點進行通信。這種拓撲具有較好的可靠性,但在電流消耗和軟件開銷方面付出代價非常大。這種拓撲結構可以通過所有權或者Zigbee標準來實現(xiàn)。



關鍵詞: WSN 應用 其標準發(fā)展

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