① 无线传感器网络可能采用哪些无线通信方式
基于XL.SN智能传感网络的无线传感器数据采集传输系统,可以实现对温度,压力,气体,温湿度,液位,流量,光照,降雨量,振动,转速等数据参数的实时采集,无线传输,无线监控与预警。在实际应用中,无线传感器数据采集传输系统常见的包括深圳信立科技农业物联网智能大棚环境监控系统,智慧养殖环境监控系统,智慧管网管沟监控系统,仓储馆藏环境监控系统,机房实验室环境监控系统,危险品仓库环境监控系统,大气环境监控系统,智能制造运行过程监控系统,能源管理系统,电力监控系统等。
无线传感器数据采集传输系统,比较常用的的无线数据传输组网技术包括433MHZ,Zigbee(2.4G),运营商网络(GPRS)等三种方式,其中433MHZ,Zigbee(2.4G)属于近距离无线通讯技术,并且都使用ISM免执照频段。运营商网络(GPRS)属于远距离无线通讯技术,按数据流量收费。
1、基于Zigbee(2.4G)的智能传感网络
ZigBee的特点是低功耗、高可靠性、强抗干扰性,布网容易,通过无线中继器可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍,因此从小空间到大空间、从简单空间环境到复杂空间环境的场合都可以使用。但相比于WiFi技术,Zigbee是定位于低传输速率的应用,因此Zigbee显然不适合于高速上网、大文件下载等场合。对于餐饮行业的无线点餐应用,由于其数据传输量一般来说都不是很大,因此Zigbee技术是非常适合该应用的。
2、基于433MHz的智能传感网络
433MHz技术使用433MHz无线频段,因此相比于WiFi和Zigbee,433MHz的显着优势是无线信号的穿透性强、能够传播得更远。但其缺点也是很明显的,就是其数据传输速率只有9600bps,远远小于WiFi和Zigbee的数据速率,因此433Mhz技术一般只适用于数据传输量较少的应用场合。从通讯可靠性的角度来讲,433Mhz技术和WiFi一样,只支持星型网络的拓扑结构,通过多基站的方式实现网络覆盖空间的扩展,因此其无线通讯的可靠性和稳定性也逊于Zigbee技术。另外,不同于Zigbee和WiFi技术中所采用的加密功能,433Mhz网络中一般采用数据透明传输协议,因此其网络安全可靠性也是较差的。
3、基于运营商的智能传感网络
GPRS无线传输设备主要针对工业级应用,是一款内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Modem,采用GSM/GPRS网络为传输媒介,是一款基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端。它利用GSM 移动通信网络的短信息和GPRS业务为用户搭建了一个超远距离的数据传输平台。
标准工业规格设计,提供RS232标准接口,直接与用户设备连接,实现中英文短信功能,彩信功能,GPRS数据传输功能。具有完备的电源管理系统,标准的串行数据接口。外观小巧,软件接口简单易用。可广泛应用于工业短信收发、GPRS实时数据传输等诸多工业与民用领域。
② 常用的传输媒体有哪几种各有何特点
(1)双绞线:分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。由两根相互绝缘的导线组成。可以传输模拟信号,也可以传输数字信号,有效带宽达250KHz,通信距离一般为几到十几公里。导线越粗其通信距离越远。在数字传输时,若传输速率为每秒几兆比特,则传输距离可达几公里。一般用作电话线传输声音信号。虽然双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰,误码率高,但因为其价格便宜,且安装方便,既适于点到点连接,又可用于多点连接,故仍被广泛应用。
(2)同轴电缆:分基带同轴电缆和宽带同轴电缆,其结构是在一个包有一层绝缘的实心导线外,再套上一层外面也有一层绝缘的空心圆形导线。由于其高带宽(高达300~400Hz)、低误码率、性能价格比高,所以用在LAN中,同轴电缆的最大传输距离随电缆型号和传输信号的不同而不同,由于易受低频干扰,在使用时多将信号调制在高频载波上。
(3)光导纤维:以光纤作为载体,利用光的全反向原理传播光信号。其优点是直径小、重量轻;传输频带宽、通信容量大;抗雷电和电磁干扰性能好,无串音干扰,保密性好,误码率低。但光电接口的价格较昂贵。光纤被广泛用于电信系统铺设主干线。
(4)无线信道:分地面微波接力通信和卫星通信。其主要优点是频率高,频带范围宽,通信信道的容量大;信号所受工业干扰较小,传输质量高,通信比较稳定;不受地理环境的影响,建设投资少、见效快。缺点是地面微波接力通信在空间是直线传播,传输距离受到限制,一般只有50Km,隐蔽性和保密性较差。卫星通信虽然通信距离远且通信费用与通信距离无关,但传播时延较大,技术较复杂,价格较贵。
③ 常用的传输媒体有哪几种各有何特点
常用的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波。(双绞线的特点:1.
抗电磁干扰2.
模拟传输和数字传输都可以使用双绞线;;同轴电缆的特点:同轴电缆具有很好的抗干扰特性
;;光纤的特点:1.
传输损耗小,中继距离长,对远距离传输特别经济;2.
抗雷电和电磁干扰性能好;3.
无串音干扰,保密性好,也不易被窃听或截取数据;4.
体积小,重量轻。
④ 无线传感器网络可能采用哪些无线通信方式
无线传感器网络,是一种有别于有线数据传输的无线传输组网方式。目前比较常用的无线通信方式主要有以下5种方式,根据实际应用情况,选择相应的无线通信方式。
一、2.4GHZ
二、433MHZ
三、490MHZ
四、GPRS
五、4G
无线传感器网络因具有成本低、范围大、布设灵活、移动支持等特点,工业无线传感器网络在很多领域得到广泛应用,如:
1、信立/XL工厂生产过程数据采集系统:设备运行状态及工艺参数采集;变频器、智能装置、智能设备、智能仪表等数据采集;生产线运行状态数据采集;温循设备数据采集;老化房、高低温箱数据采集;仓储、储罐液位,环境温湿度、气体监测。
2、信立/XL管网、管沟监测系统:供水管网压力、流量等参数采集;蒸汽、供暖、供热管网压力、温度、流量等参数采集;压缩空气管网压力采集;燃气管网压力、温度参数采集;管沟水位、气体含量、井盖位置参数采集。
3、信立/XL能源管理系统:电力数据采集;水、汽、气能耗数据采集;配电监系统数据采集。
4、信立/XL仓储、储藏环境监测系统:医用超低温冰箱温度参数采集;医药仓储环境温湿度、气体参数采集;粮食、食品仓储环境温湿度数据采集。
5、信立/XL农牧业环境监测系统:养鸡、养牛环境温湿度、H2S、NH3、光照等参数采集;农业大棚环境温湿度、土壤温湿度、光照、CO2等参数采集。
6、信立/XL大气环境监测系统:公园、学校、社区等公共场所PM2.5、PM10、CO2、VOC、有毒有害气体参数采集;城市、工业园区、森林等大气环境PM2.5、PM10、O2、CO2、VOC、有毒有害气体参数采集。
⑤ 5、无线传感器网络的睡眠调度目的
一 无线传感器网络简介
短距离无线通信特点:通信距离短,覆盖距离一般为10~200m。无线发射器的发射功率较低,发射功率一般小于100mW。工作频率多为免付费、免申请的全球通用的工业、科学、医疗频段。
短距离无线通信技术的概念:指集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合型智能信息系统,并且其传输距离限制在一个较短的范围内。
低成本、低功耗和对等通信是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势。
常见的无线通信技术有IrDA技术、蓝牙技术、WIFI技术、RFID技术、UWB技术、Zigbee技术。
以数据传输为主要功能的无线网络技术称为无线数据网络。
ALOHA协议是一种使用无线广播技术的分组交换计算机网络协议,也是最早最基本的无线数据通信协议。
ALOHA协议分为纯ALOHA和时隙ALOHA两种。
ALOHA技术的特点:原理非常简单,特别便于无线设备实现。
无线局域网是在各工作站和设备之间,不再使用通信电缆,而采用无线的通信方式连接的局域网。
无线局域网的传输媒体主要有两种:无线电波和红外线。
根据调制的方式不同,无线电波方式可分为扩展频谱方式和窄带调制方式。
扩展频谱方式是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式,它虽然牺牲了频带带宽,却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。
窄带调制方式是指数据基带信号的频谱不做任何扩展即被直接搬移到射频发射出去,与扩展频谱方式相比,窄带调制方式占用频带少,频带利用率高,但是通信可靠性较差。
红外线方式最大的有限是不受无线电干扰,且红外线的使用不受国家无线电管理委员会限制,但是红外线对非透明物体的透过性较差,传输距离受限。
无线个域网是一种与无线广域网、无线城域网、无线局域网并列但覆盖范围较小的无线网络,是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。
无线自组织网络是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组的多跳的移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。
无线传感器网络的主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。
传感器网络的特点:
大规模网络
自组织网络
多跳路由
动态性网络
以数据为中心的网络
兼容性应用的网络
传感器节点的限制
电源能量有限
通信能量有限
计算和存储能力有限
拓扑控制是无线传感器网络研究的核心技术之一。
传感器网络中的拓扑控制按照研究方向可分为:节点功率控制和层次型拓扑结构组织。
无线传感器网络最基本的安全机制:机密性、点到点的消息认证、完整性鉴别、新鲜性、认证广播和安全管理。
时间同步是需要协同工作的传感器网络系统的一个关键机制。
三个基本的时间同步机制:RBS、TINY/MINI-SYNC和TPSN。
RBS机制是基于接收者-接收者的时钟同步一个节点广播时钟参考分组,广播域内的两个节点分别采用本地时钟记录参考分组的到达时间,通过交换记录时间来实现它们之间的时钟同步。
TINY/MINI-SYNC是简单的轻量级的同步机制:假设节点的时钟漂移遵循线性变化,那么两个节点之间的时间偏移也是线性的,可通过减缓时标分组来估计两个节点之间最优匹配偏移量。
⑥ 什么是无线传感器网络
无线传感器的无线传输功能,常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
与传统有线网络相比,无线传感器网络技术具有很明显的优势特点,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。