無線傳感器

近年來，無線技術(shù)的發(fā)展催生了多種工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)l療(ISM)頻帶無線標(biāo)準(zhǔn)。由于有了這些新標(biāo)準(zhǔn)，各種無線應(yīng)用滲透到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。毫無疑問，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)便是一種蕞為受益于這些標(biāo)準(zhǔn)的重要應(yīng)用。我們可以設(shè)想有一位美國(guó)中西部的農(nóng)民正面臨著一個(gè)這樣的挑戰(zhàn)：如何對(duì)幾千頭牛的體溫進(jìn)行日常監(jiān)控，以便防止諸如蹄疫等危及其牛群生存的動(dòng)物疾病發(fā)生。利用無線技術(shù)，在每頭牛的身上安裝一個(gè)帶有無線發(fā)l射器的溫度傳感器，將其體溫讀取數(shù)據(jù)發(fā)射至一個(gè)主端子便可以輕松地克服這些挑戰(zhàn)。這是一個(gè)WSN的簡(jiǎn)單例子，其表明無線技術(shù)的使用可以節(jié)省大量的時(shí)間和成本。銀行可以為員工將無線按鈕轉(zhuǎn)換為緊急按鈕，零售商可以在每個(gè)建筑物的接入點(diǎn)上安裝無線窗口傳感器。

無線振動(dòng)傳感器

每個(gè)無線傳感器都被看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)，擁有無線通信能力，同時(shí)還具有一定的信號(hào)處理與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的智能。根據(jù)應(yīng)用的類型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以有一個(gè)指l定的地址。圖2顯示了某個(gè)節(jié)點(diǎn)的通用結(jié)構(gòu)圖。它一般會(huì)包括一個(gè)傳感裝置、一個(gè)數(shù)據(jù)處理微控制器，以及一個(gè)無線連接RF模塊。根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)定義，RF模塊可以起到一個(gè)簡(jiǎn)單發(fā)l射器或者收發(fā)器 (TX/RX)的作用。進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，注意電流消耗和處理能力非常的重要。基于LoRaSim網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能評(píng)估LoRaSim基于SimPy的離散事件模擬器，可以模擬LoRa網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)碰撞、分析網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。微控制器的內(nèi)存非常依賴于所使用的軟件棧。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)置靈活，設(shè)備位置可以隨時(shí)更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有線或無線方式的連接，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。WSN的發(fā)展得益于微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(tǒng)(System on Chip, SoC)、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)又很多，如無線通信技術(shù)、能量收集技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)、低功耗技術(shù)、多跳自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)管理技術(shù)和信息安全技術(shù)等。WSN一般都包括一臺(tái)主機(jī)或者“網(wǎng)關(guān)”，其通過一個(gè)無線電通信鏈路與大量無線傳感器進(jìn)行通信。