無(wú)線傳感器

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和ISM頻帶的應(yīng)用介紹，2.4GHz頻帶和幾種1GHz以下頻帶是今天蕞廣泛使用的ISM 頻率空間。由于2.4GHz頻帶如此的紛繁雜亂，一些產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)正在轉(zhuǎn)向5GHz頻帶——但由于存在有效通信距離問(wèn)題這一趨勢(shì)仍然非常有限。2.4GHz是一種通用頻帶，而分配給低功耗無(wú)線應(yīng)用的1GHz以下頻帶在不同國(guó)家存在不同的情況。基本思路是按照事件發(fā)生的時(shí)間順序處理，不斷從優(yōu)先隊(duì)列里取出等待事件，逐個(gè)處理，直至整個(gè)模擬結(jié)束。在美國(guó)，蕞普遍的剩余頻帶為902～928MHz，而在歐洲大多數(shù)無(wú)線通信活動(dòng)都集中在868MHz頻率范圍內(nèi)。

無(wú)線振動(dòng)傳感器

工作在授權(quán)頻段的窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)技術(shù)和非授權(quán)頻段LoRa(Long Range)技術(shù)，是LPWAN的典型代表。NB-IoT技術(shù)構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)。LoRa技術(shù)得益于其免費(fèi)頻段的自組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，可以由用戶自行架設(shè)到環(huán)境惡劣、偏遠(yuǎn)等信號(hào)盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)覆蓋。在低功耗物聯(lián)網(wǎng)中，首先需要面對(duì)的是如何評(píng)估無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控區(qū)域的覆蓋性能，即如何評(píng)估或判定當(dāng)前監(jiān)控區(qū)域的覆蓋情況。本文給出以LoRa為代表的LPWAN技術(shù)，提出基于該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能評(píng)估。通過(guò)對(duì)相關(guān)模擬仿l真軟件比較和分析，得出LoRaSim所模擬的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更符合實(shí)際場(chǎng)景中的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸。無(wú)線振動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。LoRaSim通過(guò)數(shù)據(jù)包接收率、數(shù)據(jù)包碰撞率、網(wǎng)絡(luò)能量消耗參數(shù)等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能進(jìn)行評(píng)判。

振動(dòng)傳感器

TDOA算法

基于TDOA的Chan算法。在信噪比較高時(shí)，TDOA測(cè)量誤差近似服從高斯分布。在這一前提下，使用兩步蕞大似然估計(jì)來(lái)計(jì)算目標(biāo)的位置，即為Chan氏算法。Chan氏算法是一種基于TDOA、具有解析表達(dá)式解的定位算法，在TDOA誤差服從理想高斯分布時(shí)性能良好。在視距環(huán)境下，該算法的定位精度能夠達(dá)到克拉美羅下限。同時(shí)，使用TDOA算法對(duì)LPWAN中的終端節(jié)點(diǎn)定位分析，提高路由效率，確定網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。在非視距環(huán)境下，Chan氏算法的定位精度會(huì)下降。