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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)助力綠色應(yīng)用-在線瀏覽

2024-07-31 05:49本頁(yè)面
  

【正文】 夠?qū)崿F(xiàn)采集與數(shù)據(jù)處理,并與其它節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。一個(gè)典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件由傳感器接口、ADC、微處理器、電源以及無線收發(fā)裝置組成。National Instruments(美國(guó)國(guó)家儀器,以下簡(jiǎn)稱NI)采用了圖形化編程軟件LabVIEW作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)平臺(tái),降低了開發(fā)的復(fù)雜度,使得不同領(lǐng)域的工程師得以輕易運(yùn)用這一技術(shù),實(shí)現(xiàn)綠色應(yīng)用。 支持不同傳感器,滿足多種應(yīng)用需求 信號(hào)穩(wěn)定可靠,能夠長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)立工作另一種則采用了通用傳感器接口,通過外接不同的傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同參數(shù)的測(cè)量應(yīng)用??焖俨渴?,適應(yīng)各類安裝環(huán)境正如之前提到的,在節(jié)能監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中,我們需要搜集來自不同環(huán)境下的參數(shù)信息,所以要求無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)不僅在室內(nèi),如工廠車間,而且在建筑外墻面,甚至野外環(huán)境下也必須能夠被妥善安裝。圖1展示了NI無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn),它們均具備堅(jiān)固外殼,能夠在40℃~ 70℃的溫度下正常工作,并能夠抵抗沖擊和隨機(jī)振動(dòng)。常見的無線協(xié)議或傳輸距離有限,或功耗過高,必須外接電源或者定時(shí)充電,無法滿足長(zhǎng)時(shí)間采集的應(yīng)用需求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)即采用了ZigBee協(xié)議構(gòu)建低功耗的長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我們可以發(fā)現(xiàn),ZigBee技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸率略低,然而其功耗和傳輸距離均勝一籌。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間能夠采用星型拓?fù)?、樹形拓?fù)渖踔辆W(wǎng)狀拓?fù)溥M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的示意圖如下:圖 3. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星型,樹型以及網(wǎng)狀拓?fù)湫切问亲詈?jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有一條直接通向網(wǎng)關(guān)的通道,然而其傳輸距離有限。然而樹形拓?fù)淙匀淮嬖诳煽啃缘膯栴},一旦某路由節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,所有經(jīng)由這個(gè)節(jié)點(diǎn)通向網(wǎng)關(guān)的通路將被切斷,后方的節(jié)點(diǎn)信號(hào)無法傳送回來。在網(wǎng)狀拓?fù)渲?,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠被配置成路由節(jié)點(diǎn),信號(hào)能夠通過不同的途徑傳回網(wǎng)關(guān),即使其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞,也不會(huì)造成其他節(jié)點(diǎn)上的信號(hào)丟失。此外,與其它無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同,使用LabVIEW,還能夠通過對(duì)節(jié)點(diǎn)編程,實(shí)現(xiàn)“智能節(jié)點(diǎn)”功能,并進(jìn)一步延長(zhǎng)工作時(shí)間。經(jīng)過配置后,NI無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠在4節(jié)5號(hào)電池供電的情況下連續(xù)工作長(zhǎng)達(dá)三年。對(duì)于多數(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)而言,需要學(xué)習(xí)新的技術(shù)才能為系統(tǒng)添加新功能。此外,NI無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)崿F(xiàn)與其他工業(yè)設(shè)備無縫連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)功能的快速擴(kuò)展。在架構(gòu)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)被配置成網(wǎng)
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