『壹』 無線感測器網路的組成(三個部分,詳細介紹)
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以下是來自網路:http://www.sensorexpert.com.cn/Article/wuxianchanganqiwang_1.html。
無線感測器網路組成和特點
發表時間:2012-11-14 14:28:00
文章出處:感測器專家網
相關專題:感測器基礎
無線感測器網路的構想最初是由美國軍方提出的,美國國防部高級研究所計劃署(DARPA)於1978年開始資助卡耐基-梅隆大學進行分布式感測器網路的研究,這被看成是無線感測器網路的雛形。從那以後,類似的項目在全美高校間廣泛展開,著名的有UCBerkeley的SmartDuST項目,UCLA的WINS項目,以及多所機構聯合攻關的SensIT計劃,等等。在這些項目取得進展的同時,其應用也從軍用轉向民用。在森林火災、洪水監測之類的環境應用中,在人體生理數據監測、葯品管理之類的醫療應用中,在家庭環境的智能化應用以及商務應用中都已出現了它的身影。目下,無線感測器網路的商業化應用也已逐步興起。美國Crossbow公司就利用SMArtDust項目的成果開發出了名為Mote的智能感測器節點,還有用於研究機構二次開發的MoteWorkTM開發平台。這些產品都很受使用者的歡迎。
無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據分布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。
因為節點的數量巨大,而且還處在隨時變化的環境中,這就使它有著不同於普通感測器網路的獨特「個性」。首先是無中心和自組網特性。在無線感測器網路中,所有節點的地位都是平等的,沒有預先指定的中心,各節點通過分布式演算法來相互協調,在無人值守的情況下,節點就能自動組織起一個測量網路。而正因為沒有中心,網路便不會因為單個節點的脫離而受到損害。
其次是網路拓撲的動態變化性。網路中的節點是處於不斷變化的環境中,它的狀態也在相應地發生變化,加之無線通信信道的不穩定性,網路拓撲因此也在不斷地調整變化,而這種變化方式是無人能准確預測出來的。
第三是傳輸能力的有限性。無線感測器網路通過無線電波進行數據傳輸,雖然省去了布線的煩惱,但是相對於有線網路,低帶寬則成為它的天生缺陷。同時,信號之間還存在相互干擾,信號自身也在不斷地衰減,諸如此類。不過因為單個節點傳輸的數據量並不算大,這個缺點還是能忍受的。
第四是能量的限制。為了測量真實世界的具體值,各個節點會密集地分布於待測區域內,人工補充能量的方法已經不再適用。每個節點都要儲備可供長期使用的能量,或者自己從外汲取能量(太陽能)。
第五是安全性的問題。無線信道、有限的能量,分布式控制都使得無線感測器網路更容易受到攻擊。被動竊聽、主動入侵、拒絕服務則是這些攻擊的常見方式。因此,安全性在網路的設計中至關重要。
『貳』 無線感測器網路可能採用哪些無線通信方式
無線感測器網路,是一種有別於有線數據傳輸的無線傳輸組網方式。目前比較常用的無線通信方式主要有以下5種方式,根據實際應用情況,選擇相應的無線通信方式。
一、2.4GHZ
二、433MHZ
三、490MHZ
四、GPRS
五、4G
無線感測器網路因具有成本低、范圍大、布設靈活、移動支持等特點,工業無線感測器網路在很多領域得到廣泛應用,如:
1、信立/XL工廠生產過程數據採集系統:設備運行狀態及工藝參數採集;變頻器、智能裝置、智能設備、智能儀表等數據採集;生產線運行狀態數據採集;溫循設備數據採集;老化房、高低溫箱數據採集;倉儲、儲罐液位,環境溫濕度、氣體監測。
2、信立/XL管網、管溝監測系統:供水管網壓力、流量等參數採集;蒸汽、供暖、供熱管網壓力、溫度、流量等參數採集;壓縮空氣管網壓力採集;燃氣管網壓力、溫度參數採集;管溝水位、氣體含量、井蓋位置參數採集。
3、信立/XL能源管理系統:電力數據採集;水、汽、氣能耗數據採集;配電監系統數據採集。
4、信立/XL倉儲、儲藏環境監測系統:醫用超低溫冰箱溫度參數採集;醫葯倉儲環境溫濕度、氣體參數採集;糧食、食品倉儲環境溫濕度數據採集。
5、信立/XL農牧業環境監測系統:養雞、養牛環境溫濕度、H2S、NH3、光照等參數採集;農業大棚環境溫濕度、土壤溫濕度、光照、CO2等參數採集。
6、信立/XL大氣環境監測系統:公園、學校、社區等公共場所PM2.5、PM10、CO2、VOC、有毒有害氣體參數採集;城市、工業園區、森林等大氣環境PM2.5、PM10、O2、CO2、VOC、有毒有害氣體參數採集。