概覽 無線通信技術(shù)得益于其自由靈活、分布式能力、及低成本等優(yōu)勢，其應(yīng)用無處不在。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）逐漸成為下一波無線技術(shù)，支持在大面積的實體系統(tǒng)中實現(xiàn)分布式測量。通過WSNs，您可以更高效地分析從雨林、河流三角洲到橋梁、建筑的健康及安全。WSN由空間分布的測量設(shè)備組成，通過傳感器來監(jiān)測物理及環(huán)境條件。除了眾多無線測量節(jié)點，WSN系統(tǒng)還包括網(wǎng)關(guān)，用于收集數(shù)據(jù)并提供與PC或嵌入式控制器主機(jī)應(yīng)用程序的連接。 為了有效使用這項潛力巨大的技術(shù)，首先必須克服相關(guān)問題所帶來的挑戰(zhàn)，如配置及管理數(shù)據(jù)采集、有效分析采集數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)用于進(jìn)一步分析、將數(shù)據(jù)顯示于用戶端的有效方法。工程師和科學(xué)家在過去20年內(nèi)通過NILabVIEW應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，LabVIEW是一款圖形化編程環(huán)境，用于采集、分析、顯示數(shù)據(jù)。多年來，LabVIEW還添加了實時系統(tǒng)編程，現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、ARM微處理器等能力?，F(xiàn)在，通過LabVIEW無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）模塊先鋒，用戶可以使用LabVIEW直觀的圖形化編程方法來編程NIWSN節(jié)點。最終獲得的嵌入式軟件能幫助用戶延長電池壽命，實現(xiàn)自定義分析，并通過嵌入式?jīng)Q策縮短響應(yīng)時間。 目錄 使用圖形化編程快速開發(fā)的優(yōu)勢 延長電池壽命 實現(xiàn)自定義分析 通過嵌入式?jīng)Q策縮短響應(yīng)時間 降低成本并提高性能 使用圖形化編程快速開發(fā)的優(yōu)勢 對無線傳感器節(jié)點編程傳統(tǒng)上是需要具有嵌入式系統(tǒng)的知識，還要能夠理解供應(yīng)商所選用的特定的基于文本的編程語言。通過LabVIEWWSNPioneer，您可使用相同的已成為工業(yè)開發(fā)采集、處理數(shù)據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的圖形化編程方法來向NI無線傳感器節(jié)點添加智能

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、遙測技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)等。它是一種特殊的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，由成千上萬的具有感知和路由功能的無線傳感器節(jié)點組成，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境對象的信息，將其通過多跳轉(zhuǎn)發(fā)傳送回主機(jī)進(jìn)行分析、處理。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，將在國防軍事、反恐抗災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、工程安全和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[1]。 本文在簡要介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從實際應(yīng)用考慮，設(shè)計了一種基于MSP430F1611的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，詳細(xì)介紹了節(jié)點的硬件設(shè)計方案。 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的體系結(jié)構(gòu) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)的基本單元，節(jié)點的穩(wěn)定運行是整個網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要保障。在不同應(yīng)用中，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的組成不盡相同，但都由數(shù)據(jù)采集模塊(傳感器、A／D轉(zhuǎn)換器)、數(shù)據(jù)處理模塊(微處理器、存儲器)、數(shù)據(jù)傳輸模塊(無線收發(fā)器)和電源模塊(電池、DC／DC能量轉(zhuǎn)換器)四部分組成[2]。被監(jiān)測物理信號的形式?jīng)Q定傳感器的類型，處理器通常選用嵌入式CPU，數(shù)據(jù)傳輸模塊主要由低功耗短距離的射頻收發(fā)器組成。因為需要進(jìn)行復(fù)雜的任務(wù)調(diào)度與管理，需要一個微型化的操作系統(tǒng)，UCBerkely為此專門開發(fā)了TinyOS操作系統(tǒng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的組成如圖1所示。 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的硬件設(shè)計 為了實現(xiàn)對溫度、濕度、光等多種物理信息的精確采集，并將采集信息進(jìn)行采樣、數(shù)模轉(zhuǎn)換，以及根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行相應(yīng)的處理，把處理后的信息通過多跳轉(zhuǎn)發(fā)傳送回PC機(jī)進(jìn)行處理；同時為了滿足節(jié)點壽命和工作性能的要求，綜合考

ABI Research的報告，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)市場目前處于發(fā)展的初期階段，從2007年開始應(yīng)該逐漸展現(xiàn)其真正的潛力。許多WSN系統(tǒng)芯片被封裝在模塊之中，這些模塊可能含有額外的電路、堆疊網(wǎng)絡(luò)層軟件和天線。OEM可以利用這些器件使其產(chǎn)品支持WSN，而不必對射頻工程了解太多，也不需要進(jìn)行廣泛的測試。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的許多器件使用的正是符合IEEE 802.15.4物理射頻標(biāo)準(zhǔn)的芯片，包括ZIGBEE協(xié)議，以及類似的、與之構(gòu)成競爭的Zensys公司的Z-Wave和SmartLabs公司的Insteon，這三種技術(shù)都爭相打入住宅無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，爭奪對家庭自動化市場的控制權(quán)。 620)this.style.width=620;" border=0> 未來ZigBee解決方案將是整合度更高的單芯片方案。 家庭自動化是一個新興市場，非常適合ZigBee應(yīng)用?！凹彝プ詣踊且粋€熱門話題，人們希望有一種通用監(jiān)控解決方案，ZigBee技術(shù)可能是最佳選擇，ZigBee標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定義了針對照明設(shè)備和電器的協(xié)議，供開發(fā)者生產(chǎn)產(chǎn)品和解決方案。該市場規(guī)模巨大，可能包括萬能遙控器制造商，以及燈和傳感器等終端產(chǎn)品的制造商?！? 飛思卡爾半導(dǎo)體無線及移動系統(tǒng)部市場經(jīng)理鄺景亮接受采訪時說。此外，我們還將看到上千個新的應(yīng)用機(jī)會，在應(yīng)用不斷擴(kuò)大的同時，市場也對于ZigBee技術(shù)提出了更高的要求，包括更緊湊的SoC綜合方案、更容易的開發(fā)環(huán)境、超過500個節(jié)點的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)支持、提升到20年以上的超長電池壽命以及安全因素等。ZigBee兼容的產(chǎn)品能在全球各地運行在無需授權(quán)的頻帶，包括2.4GHZ(全球)、9

為了緩解交通壓力，降低修路資金投入，減少車輛延誤，節(jié)能減排，建設(shè)和諧的交通環(huán)境，設(shè)計智能交通信號控制是建設(shè)資源節(jié)約型社會的必然選擇。 現(xiàn)有交通信號控制系統(tǒng)主要分為兩類：定時控制和感應(yīng)式控制。定時控制不能根據(jù)車輛的流量自適應(yīng)地動態(tài)調(diào)節(jié)延時時間，可能會造成車輛延誤時間長及不必要的擁塞等情況：感應(yīng)式控制可以根據(jù)車流的狀態(tài)采用不同的控制模式，但目前的研究大部分只能單獨地控制某一點，并不能實時、多點、聯(lián)測、聯(lián)動的控制。 本文設(shè)計了一種基于無線傳感器網(wǎng)的智能交通控制，利用傳感器節(jié)點采集交通信息，智能交通控制終端根據(jù)采集到的交通信息，選擇合適的路口控制模式，調(diào)整各交叉路口的綠信比，協(xié)調(diào)干線各路口周期的確定和各路口之間的相位差，自適應(yīng)地控制車輛通行時間，從而保證車輛通行質(zhì)量，實現(xiàn)交通信號控制的智能化、網(wǎng)絡(luò)化。直線位移傳感器一、路口控制模式直線位移傳感器 傳統(tǒng)的路口控制模式是定時控制，先進(jìn)的路口控制模式有模糊控制、綠波帶模式、夜間模式和急停模式。模糊控制模式是根據(jù)隨機(jī)的車輛流量智能完成模糊增減交通信號控制時間。綠波帶模式在單向車輛高峰期時，將各個路口間紅綠燈起始點亮?xí)r間延宕一定量來保證車輛一路暢行。夜間控制模式可在夜晚車輛流量為零負(fù)荷的狀態(tài)使用，僅使用黃燈警示開車司機(jī)，減少能源和時間的消耗。急停模式可為緊急車輛開辟通行空間，在緊急車輛方向開啟綠燈，別的方向開啟紅燈。本設(shè)計提出在不同的時段采用不同的控制模式，在9:00～11:30，14:30～17:30和20:30～24:00時段采用模糊控制模式;在5:30～9:00，11:30～14:30和17:30～20:30時段采用綠波帶模式;

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)由一些獨立、完全嵌入式操作的小體積低功耗節(jié)點組成，這些節(jié)點能夠檢測來自目標(biāo)環(huán)境的數(shù)據(jù)或控制目標(biāo)環(huán)境，并且相互間通過無線方式通信。檢測和控制是通過互連著的傳感器和激勵器完成的，而這些傳感器和激勵器或通過遠(yuǎn)程、或通過嵌入式應(yīng)用程序進(jìn)行管理。這些節(jié)點的數(shù)量從十幾個到數(shù)千個不等，一個典型系統(tǒng)由數(shù)百個分布于整座大樓或室外空間的節(jié)點組成。 許多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用私有標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)無線組網(wǎng)，但最近的趨勢是逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化的低功耗無線通信發(fā)展?；谥?02.15.4規(guī)范的ZigBee就是一種用于無線檢測和控制的標(biāo)準(zhǔn)。雖然802.15.4文檔僅描述了協(xié)議的PHY和MAC層，但基于802.15.4構(gòu)建的ZigBee還提供網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層規(guī)范。 ZigBee具有許多優(yōu)點，包括可以實現(xiàn)多跳路由和數(shù)據(jù)發(fā)送的網(wǎng)格協(xié)議、安全規(guī)范和針對應(yīng)用層互操作性的整套參數(shù)設(shè)置。總之，ZigBee向嵌入式應(yīng)用開發(fā)人員提供了管理網(wǎng)絡(luò)以及連接其它節(jié)點的更高抽象層次。 雖然本文主要討論的是ZigBee，但其中許多觀點和結(jié)論同樣也適用于采用802.15.4 MAC和PHY的其它標(biāo)準(zhǔn)。為了避免出現(xiàn)混亂，后文假設(shè)我們的目標(biāo)設(shè)計涉及的是使用網(wǎng)格路由協(xié)議、802.15.4兼容調(diào)制方案和介質(zhì)訪問協(xié)議的多跳網(wǎng)絡(luò)。本文還假設(shè)讀者對ZigBee和802.15.4規(guī)范已有基本了解。 網(wǎng)絡(luò)組織和規(guī)模 網(wǎng)絡(luò)組織和規(guī)模也許是最重要的設(shè)計選項，它往往對接下來的設(shè)計過程起著告知和指導(dǎo)作用。它還有約束作用，因為大型網(wǎng)絡(luò)通常更難設(shè)計和維護(hù)。幸運的是，如今已經(jīng)有方法能輕松實現(xiàn)和維護(hù)非常大的網(wǎng)絡(luò)。 目前最先進(jìn)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在300

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)由一些獨立、完全嵌入式操作的小體積低功耗節(jié)點組成，這些節(jié)點能夠檢測來自目標(biāo)環(huán)境的數(shù)據(jù)或控制目標(biāo)環(huán)境，并且相互間通過無線方式通信。檢測和控制是通過互連著的傳感器和激勵器完成的，而這些傳感器和激勵器或通過遠(yuǎn)程、或通過嵌入式應(yīng)用程序進(jìn)行管理。這些節(jié)點的數(shù)量從十幾個到數(shù)千個不等，一個典型系統(tǒng)由數(shù)百個分布于整座大樓或室外空間的節(jié)點組成。 許多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用私有標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)無線組網(wǎng)，但最近的趨勢是逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化的低功耗無線通信發(fā)展?；谥?02.15.4規(guī)范的ZigBee就是一種用于無線檢測和控制的標(biāo)準(zhǔn)。雖然802.15.4文檔僅描述了協(xié)議的PHY和MAC層，但基于802.15.4構(gòu)建的ZigBee還提供網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層規(guī)范。 ZigBee具有許多優(yōu)點，包括可以實現(xiàn)多跳路由和數(shù)據(jù)發(fā)送的網(wǎng)格協(xié)議、安全規(guī)范和針對應(yīng)用層互操作性的整套參數(shù)設(shè)置?？傊琙igBee向嵌入式應(yīng)用開發(fā)人員提供了管理網(wǎng)絡(luò)以及連接其它節(jié)點的更高抽象層次。 雖然本文主要討論的是ZigBee，但其中許多觀點和結(jié)論同樣也適用于采用802.15.4 MAC和PHY的其它標(biāo)準(zhǔn)。為了避免出現(xiàn)混亂，后文假設(shè)我們的目標(biāo)設(shè)計涉及的是使用網(wǎng)格路由協(xié)議、802.15.4兼容調(diào)制方案和介質(zhì)訪問協(xié)議的多跳網(wǎng)絡(luò)。本文還假設(shè)讀者對ZigBee和802.15.4規(guī)范已有基本了解。 網(wǎng)絡(luò)組織和規(guī)模 網(wǎng)絡(luò)組織和規(guī)模也許是最重要的設(shè)計選項，它往往對接下來的設(shè)計過程起著告知和指導(dǎo)作用。它還有約束作用，因為大型網(wǎng)絡(luò)通常更難設(shè)計和維護(hù)。幸運的是，如今已經(jīng)有方法能輕松實現(xiàn)和維護(hù)非常大的網(wǎng)絡(luò)。 目前最先進(jìn)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在300到

本文介紹了ZigBee的協(xié)議框架、各層的功能及ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的組成，闡述了基于Ember公司EM250片上系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案，對系統(tǒng)的硬軟件組成及設(shè)計進(jìn)行了仔細(xì)的說明。 ZigBee協(xié)議框架 ZigBee協(xié)議是一種低成本、低功耗、低速率嵌入式設(shè)備互相間及與外界網(wǎng)絡(luò)通信的組網(wǎng)解決方案，它是ZigBee聯(lián)盟基于IEEE 802.15.4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)物理層和媒體訪問控制層（MAC層）協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而制定的無線局域網(wǎng)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖1所示 ZigBee協(xié)議物理層和媒體訪問控制層采用了IEEE 802.15.4 2003協(xié)議規(guī)范物理層無線頻段為全世界通用的。2.4GHz、歐洲適用的868MHz、美國適用的915MHz，使用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，提供27個信道，20Kb/s、40Kb/s、250Kb/s三種數(shù)據(jù)速率用于數(shù)據(jù)收發(fā)物理層功能包括了激活和休眠射頻收發(fā)器、信道能量檢測、信道接收數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量指示、空閑信道估、收發(fā)數(shù)據(jù)等。 圖1 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu) ZigBee的MAC層負(fù)責(zé)設(shè)備間無線數(shù)據(jù)鏈路的建立、維護(hù)和結(jié)束，確認(rèn)模式的數(shù)據(jù)傳送和接收，采用載波偵聽多址/沖突避免接入方式，數(shù)據(jù)包的最大長度為127字節(jié)，每個數(shù)據(jù)包均由頭字節(jié)和16位CRC校驗值組成。 網(wǎng)絡(luò)層為ZigBee協(xié)議棧的核心部分，實現(xiàn)節(jié)點接入或離開網(wǎng)絡(luò)、路由查找及傳送數(shù)據(jù)等功能，支持星形、樹形、網(wǎng)絡(luò)三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)具體的ZigBee應(yīng)用來選擇節(jié)點按功能分為全功能設(shè)備(FFD)、簡化功能設(shè)備(RFD)、協(xié)調(diào)器(ZCRD)和路由器，

摘要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常采用電池供電，放置在沒有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地方，節(jié)點的通信能力十分有限。這就要求傳感器節(jié)點具有自組織的能力，自動形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)的多跳無線網(wǎng)絡(luò)。本文提出一種簡單、易實現(xiàn)的自組織協(xié)議，選用MSP430F149單片機(jī)設(shè)計微型傳感器節(jié)點，并實現(xiàn)了一種低功耗無線網(wǎng)絡(luò)。 關(guān)鍵詞 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 自組織協(xié)議 低功耗 引言 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣闊的應(yīng)用前景[1]。文獻(xiàn)[2]給出一種傳統(tǒng)的洪泛算法（Flooding），也是最早、最簡單的路由協(xié)議。節(jié)點以廣播的形式發(fā)送消息，接收到消息的節(jié)點再以廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給所有的鄰節(jié)點，這個過程重復(fù)執(zhí)行，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地或者達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大跳數(shù)。文獻(xiàn) [3]提出了最具代表性的層次型自組織算法（LEACH，Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)。LEACH是MIT的Heinzelman等人為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的低功耗自適應(yīng)聚類路由算法，主要通過隨機(jī)選擇聚類首領(lǐng)、平均分?jǐn)傊欣^通信業(yè)務(wù)來實現(xiàn)。文獻(xiàn)[4]給出以數(shù)據(jù)為中心的自組織算法SPIN（Sensor Protocols for Information Via Negotiation）。它的主要思想是通過高層的描述方式——元數(shù)據(jù)來命名傳感數(shù)據(jù)。在發(fā)送真實的數(shù)據(jù)之前，傳感器節(jié)點廣播采集數(shù)據(jù)的描述信息元數(shù)據(jù)，當(dāng)有相應(yīng)的請求時，才有目的地發(fā)送數(shù)據(jù)信息。這些研究均在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織算法上取得進(jìn)展，但是，F(xiàn)looding存在消息“內(nèi)爆”和“重疊” 的缺陷；LEACH的動態(tài)分簇帶來了拓?fù)渥儞Q和大量廣播這樣的額外開銷；SPIN中的元數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的形式

1、引言 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展得益于微機(jī)電系統(tǒng)以及處理器、存儲技術(shù)的發(fā)展，這些發(fā)展使得制造低功率、微體積、低成本的微傳感器節(jié)點逐步成為現(xiàn)實。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，各個節(jié)點能夠協(xié)同地實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并將處理后的信息傳送到需要這些信息的用戶（觀察者）。 由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有可快速部署、可自組織和高容錯性的特點，因此非常適合在軍事上應(yīng)用。比如通過飛機(jī)將傳感器節(jié)點撒播在戰(zhàn)場上，可以組成網(wǎng)絡(luò)對戰(zhàn)場中化學(xué)武器的使用、敵方車輛和士兵的運動進(jìn)行及時的監(jiān)測和報告。同時，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對于比較惡劣的環(huán)境和人不宜到達(dá)的場所也非常適用，比如荒島上的環(huán)境和生態(tài)監(jiān)控，原始森林的防火和動物活動情況監(jiān)測，污染區(qū)域以及地震和火災(zāi)等突發(fā)災(zāi)難現(xiàn)場的監(jiān)控。另外，它還可用于城市的交通監(jiān)測，醫(yī)療機(jī)構(gòu)的病員及環(huán)境監(jiān)測，大型車間原材料和倉庫貨物進(jìn)出情況的監(jiān)測，以及機(jī)場、大型工業(yè)園區(qū)的安全監(jiān)測。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以使人們在任何時間、地點和任何環(huán)境條件下獲取大量信息。因此，這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以被廣泛地應(yīng)用于國防軍事、國家安全、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐抗災(zāi)等領(lǐng)域。可以說無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是信息感知和采集的一場革命，是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。 2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 在討論無線傳感器網(wǎng)絡(luò)之前，有必要了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成和協(xié)議框架。典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。 圖1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議框架如圖2所示，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層

0 引言 基于IEEE802.15.4的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于廉價、簡單、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率（250Kbit/s）以及工作在免申請的ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療）頻段的特點[1]，將在自動控制、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)深入研究的基礎(chǔ)上，我們選用了Helicomm公司新推出的IP-link1200模塊搭建了一個驗證系統(tǒng)，實現(xiàn)了對目標(biāo)點溫度指標(biāo)與濕度指標(biāo)的實時監(jiān)測控制功能。 1 驗證系統(tǒng)總體方案設(shè)計 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用大量具有多功能多信息信號獲取能力的傳感器，利用自組織無線接入網(wǎng)絡(luò)與傳感器控制器連接，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 無線傳感器節(jié)點經(jīng)多跳轉(zhuǎn)發(fā)，通過網(wǎng)關(guān)接入網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)管理節(jié)點對傳感器信息進(jìn)行管理、分類、處理，再把傳感器信息送給終端用戶[2]。 與傳統(tǒng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有一些明顯特征： a）以數(shù)據(jù)為中心，以無連接方式傳輸數(shù)據(jù)； b）網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化不大，主要是舊節(jié)點的離開和新節(jié)點的加入； c）網(wǎng)絡(luò)結(jié)點密度高，傳感器節(jié)點數(shù)量眾多，單位面積擁有的節(jié)點數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)； d）傳感器節(jié)點由電池供電，節(jié)點能量有限； e）網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該具有容錯能力[3]。 對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，IEEE802.15.4滿足OSI-RM（開放系統(tǒng)互連參考模型）標(biāo)準(zhǔn)，定義了MAC（媒體接入控制）層和PHY（物理）層協(xié)議]1]。Zigbee是全球許多家公司組成的一個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，它定義了一組基于IEEE802.15.4的有關(guān)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我們搭建的系統(tǒng)符合Zigbee聯(lián)盟的規(guī)定，而Zigbee的MAC

摘要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其巨大的應(yīng)用前景越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。本文介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的體系結(jié)構(gòu)，分析比較了國內(nèi)外當(dāng)前典型的硬件平臺，重點討論了目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點常用的處理器、射頻芯片、電源和傳感器各自的優(yōu)缺點，并詳細(xì)比較了目前應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信技術(shù)。 關(guān)鍵詞 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺 低功耗 無線通信 引 言 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN(Wireless Sensol Network)是一種由傳感器節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r地監(jiān)測、感知和采集節(jié)點部署區(qū)的觀察者感興趣的感知對象的各種信息(如光強(qiáng)、溫度、濕度、噪音和有害氣體濃度等物理現(xiàn)象)，并對這些信息進(jìn)行處理后以無線的方式發(fā)送出去，通過無線網(wǎng)絡(luò)最終發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護(hù)理、智能家居、工業(yè)生產(chǎn)控制以及商業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點具有端節(jié)點和路由的功能：一方面實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和處理；另一方面實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合和路由，對本身采集的數(shù)據(jù)和收到的其他節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，轉(zhuǎn)發(fā)路由到網(wǎng)關(guān)節(jié)點。網(wǎng)關(guān)節(jié)點往往個數(shù)有限，而且常常能量能夠得到補(bǔ)充；網(wǎng)關(guān)通常使用多種方式(如Internet、衛(wèi)星或移動通信網(wǎng)絡(luò)等)與外界通信。而傳感器節(jié)點數(shù)目非常龐大，通常采用不能補(bǔ)充的電池提供能最；傳感器節(jié)點的能量一旦耗盡，那么該節(jié)點就不能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和路由的功能，直接影響整個傳感器網(wǎng)絡(luò)的健壯性和生命周期。因此，傳感器網(wǎng)絡(luò)主要研究的是傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。具體應(yīng)用不同，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計也不盡相同，但是其基本結(jié)構(gòu)是一樣的。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般由處理器單元、無線傳輸單元、傳感器單元和電源模塊

使用諸如ZigBee等協(xié)議的低功率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)過程控制領(lǐng)域新興的最具有吸引力的技術(shù)之一，因為這些網(wǎng)絡(luò)允許在信號場內(nèi)布置計算能力，而以往這樣做會因成本而受限。 因為新傳感器節(jié)點價格低廉，只有以前的1/4，而且耗電很少(許多能用一節(jié)電池維持兩年或更長時間)，它們很自然地適合于工業(yè)設(shè)置內(nèi)無法部署常規(guī)有線傳感器的領(lǐng)域。 由于這些新型低功率傳感器能隨處可用，工業(yè)工程師預(yù)想了它們的應(yīng)用，早期使用者也開始了與ZigBee和其它無線協(xié)議有關(guān)的試運行項目。然而，隨著組織開始采用這些無線傳感器和控制網(wǎng)絡(luò)，兩大重要的障礙也隨之而來：部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)極度耗費時間，因為研制管理網(wǎng)絡(luò)和元件的軟件很復(fù)雜——尤其是工業(yè)設(shè)置內(nèi)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)需要執(zhí)行高級功能；而且領(lǐng)先的無線協(xié)議(如ZigBee/802.14.5、802.11g和802.11s等)不完全支持工業(yè)應(yīng)用特定的技術(shù)需求。 這些挑戰(zhàn)如此重大，以至于拖慢了部署計劃，并且給最初無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興奮狂熱迎頭澆了一盆冷水。好消息是解決兩大挑戰(zhàn)的解決方案正在涌現(xiàn)——將這些令人沮喪的障礙物排除到部署上。本文接下來將花大量篇幅探討這些挑戰(zhàn)，并介紹組織如何利用最新的解決方案來克服這些攔路虎。 難以部署？為什么無線傳感器和控制網(wǎng)絡(luò)難以部署而且耗費時日有兩大主要原因： “我怎么能得到講同一語言的所有東西？”問題——無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署將原本設(shè)計不在一起工作的物體弄到了一塊： a)傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備(如專有的ZigBee設(shè)備) b)現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò) c)企業(yè)計算系統(tǒng)內(nèi)現(xiàn)有的SCADA、OPC、MODBUS和其它系統(tǒng) “編程慢”問題——管理無線傳感器和控

引 言 隨著微機(jī)電技術(shù)、低功耗嵌入式技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，具有感知能力、計算能力和無線通信能力的微型傳感器得到了廣泛的應(yīng)用。這些由無線微型傳感器組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或檢測對象的信息，并對這些信息進(jìn)行處理，傳送到需要這些信息的用戶。這便是被美國商業(yè)周刊認(rèn)定的21世紀(jì)最具影響力的21項技術(shù)之一——無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)。 在一個20層樓高、有著上千個房間的龐大醫(yī)院中，一位剛進(jìn)入大樓的坐在智能車中的老年人或殘障病人，如何可以輕松地到達(dá)自己要去的房間?我們正在嘗試為這樣的需求提供一種不需要外界干預(yù)的“室內(nèi)自動導(dǎo)航系統(tǒng)”——稱為“無線復(fù)眼系統(tǒng)(Wireless MOSaic Eyes，WiME)”。概括地講，它是一個基于生物行為啟發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過空中大量分布的無線節(jié)點對智能車提供行為控制，因此是一個采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)。 WiME涉及兩個路由問題：一個是在地理空間的機(jī)器人路徑規(guī)劃，另一個是在分散的通信節(jié)點之間的信息通信路由。復(fù)眼可以作為機(jī)器人導(dǎo)航過程中的電子燈塔；無線復(fù)眼網(wǎng)絡(luò)可以被認(rèn)為是描述地理空間的一個拓?fù)鋱D、地理路徑規(guī)劃，也可以被簡化為一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中的路徑規(guī)劃。因此在WiME中，空間路徑規(guī)劃和信息通信路由可以以完全相同的方式工作，而路徑規(guī)劃將根據(jù)各分散節(jié)點的語義定義為基礎(chǔ)。 為了在WiME這樣一個采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的系統(tǒng)的節(jié)點上實現(xiàn)完整地圖的機(jī)器人導(dǎo)航，本設(shè)計使用一種單步方向查詢的路徑存儲和查詢系統(tǒng)。為了進(jìn)一步減小資源有限的無線傳感器節(jié)點中的路徑信息

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是組織無線傳感器節(jié)點的組網(wǎng)技術(shù)，有多種形態(tài)和組網(wǎng)方式。按照其組網(wǎng)形態(tài)和方式來看，有集中式、分布式和混合式。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集中式結(jié)構(gòu)類似移動通信的蜂窩結(jié)構(gòu)，集中管理；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式結(jié)構(gòu)，類似Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可自組織網(wǎng)絡(luò)接人連接，分布管理；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混合式結(jié)構(gòu)包括集中式和分布式結(jié)構(gòu)的組合。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀式結(jié)構(gòu)，類似Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀分布連接和管理。如果按照節(jié)點功能及結(jié)構(gòu)層次來看，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常可分為平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線傳感器節(jié)點經(jīng)多跳轉(zhuǎn)發(fā)，通過基站或匯聚節(jié)點或網(wǎng)關(guān)接人網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)管理節(jié)點對感應(yīng)信息進(jìn)行管理、分類和處理，再把感應(yīng)信息送給應(yīng)用用戶使用。研究和開發(fā)有效、實用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為構(gòu)建高性能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)十分重要，因為網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)嚴(yán)重制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（如MAC協(xié)議和路由協(xié)議）設(shè)計的復(fù)雜度和性能的發(fā)揮。下面根據(jù)節(jié)點功能及結(jié)構(gòu)層次分別加以介紹。 （1）平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中最簡單的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示，所有節(jié)點為對等結(jié)構(gòu)，具有完全一致的功能特性，也就是說每個節(jié)點均包含相同的MAC、路由、管理和安全等協(xié)議。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)，具有較好的健壯性，事實上就是一種Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。由于沒有中心管理節(jié)點，故采用自組織協(xié)同算法形成網(wǎng)絡(luò)，其組網(wǎng)算法比較復(fù)雜。 圖1 無線傳感器平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （2）分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（也稱層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)） 分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一種擴(kuò)展拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)分為上層和

由于大多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是由大量傳感器節(jié)點構(gòu)成的，共同完成信息收集、目標(biāo)監(jiān)視和感知環(huán)境的任務(wù)。因此，在信息采集的過程中，采用各個節(jié)點單獨傳輸數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點的方法顯然是不合適的。因為網(wǎng)絡(luò)存在大量冗余信息，這樣會浪費大量的通信帶寬和寶貴的能量資源。此外，還會降低信息的收集效率，影響信息采集的及時性。 為避免上述問題，人們采用了一種稱為數(shù)據(jù)融合（或稱為數(shù)據(jù)匯聚）的技術(shù)。所謂數(shù)據(jù)融合是指將多份數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理，組合出更高效、更符合用戶需求的數(shù)據(jù)的過程。在大多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當(dāng)中，許多時候只關(guān)心監(jiān)測結(jié)果，并不需要收到大量原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)融合是處理該類問題的有效手段。 1．?dāng)?shù)據(jù)融合技術(shù)的產(chǎn)生背景來自于數(shù)據(jù)融合的幾個重要作用 （1）節(jié)省能量 由于部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時，考慮了整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性和監(jiān)測信息的準(zhǔn)確性（即保證一定的精度），需要進(jìn)行節(jié)點的冗余配置。在這種冗余配置的情況下，監(jiān)測區(qū)域周圍的節(jié)點采集和報告的數(shù)據(jù)會非常接近或相似，即數(shù)據(jù)的冗余程度較高。如果把這些數(shù)據(jù)都發(fā)給匯聚節(jié)點，在已經(jīng)滿足數(shù)據(jù)精度的前提下，除了使網(wǎng)絡(luò)消耗更多的能量外，匯聚節(jié)點并不能獲得更多的信息。而采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，就能夠保證在向匯聚節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)之前，處理掉大量冗余的數(shù)據(jù)信息，從而節(jié)省了網(wǎng)內(nèi)節(jié)點的能量資源。 （2）獲取更準(zhǔn)確的信息 由于環(huán)境的影響，來自傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)存在著較高的不可靠性。通過對監(jiān)測同一區(qū)域的傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，有效地提高獲取信息的精度和可信度。 （3）提高數(shù)據(jù)收集效率 網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量，降低傳輸擁塞，降低數(shù)據(jù)傳輸延遲，減少傳輸數(shù)據(jù)沖突碰撞現(xiàn)象，可在一定程度上提高網(wǎng)絡(luò)收集

IoT無線傳感器是一種集成了傳感器、通信模塊和微控制器等功能于一體的智能設(shè)備，用于實時獲取、處理和傳輸各種環(huán)境數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制的技術(shù)。面向IoT無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增材制造模塊化平臺設(shè)計實現(xiàn)旨在為IoT應(yīng)用提供定制化的硬件支持，使用戶可以根據(jù)具體需求靈活配置傳感器節(jié)點的功能和性能。該模塊化平臺設(shè)計應(yīng)包括以下關(guān)鍵方面：1. 硬件設(shè)計：設(shè)計支持不同類型傳感器接口的模塊化傳感器節(jié)點，包括CSNE151-104溫濕度傳感器、光照傳感器、加速計等，并提供靈活可擴(kuò)展的硬件接口，以便用戶根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的傳感器組合。2. 通信模塊：集成無線通信模塊，如Wi-Fi、藍(lán)牙、LoRa等，以實現(xiàn)與其他傳感器節(jié)點和基站的數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)的可靠性和實時性。同時考慮通信模塊的功耗優(yōu)化，延長傳感器節(jié)點的使用壽命。3. 電源管理：設(shè)計高效的電源管理系統(tǒng)，支持多種電源接入方式（如電池、太陽能等），并具備低功耗待機(jī)和休眠模式，以減小能耗并延長節(jié)點工作時間。4. 軟件平臺：提供友好的軟件開發(fā)平臺，支持常見的IoT通信協(xié)議和數(shù)據(jù)處理算法，為用戶提供快速搭建和部署傳感器網(wǎng)絡(luò)的工具和支持。5. 安全性：考慮數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全性，包括數(shù)據(jù)加密、身份驗證等措施，以確保傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性和隱私保護(hù)。綜上所述，面向IoT無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增材制造模塊化平臺設(shè)計實現(xiàn)需要結(jié)合硬件、通信、電源管理、軟件平臺和安全性等方面的要求，為用戶提供高度定制化、性能穩(wěn)定、安全可靠的傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量分布在空間中的XC18V04VQ44C無線傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)。每個節(jié)點都具有感知、處理、存儲和通信能力，能夠收集環(huán)境中的各種數(shù)據(jù)，并通過無線通信將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點或其他節(jié)點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個特點和挑戰(zhàn)。特點：1、分布式部署：無線傳感器節(jié)點是分布在空間中的，可以覆蓋較大的區(qū)域。節(jié)點之間的距離通常較近，可以形成密集的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。2、自組織和自配置：無線傳感器節(jié)點可以自動組織成網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)需要進(jìn)行自配置，無需人工干預(yù)。節(jié)點之間可以進(jìn)行自動的拓?fù)錁?gòu)建和路由選擇，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化。3、資源受限：無線傳感器節(jié)點通常具有有限的計算能力、存儲能力和能量供應(yīng)。節(jié)點的體積小、功耗低，資源有限，限制了節(jié)點的功能和性能。4、多跳通信：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通常通過多跳通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。節(jié)點之間的距離較近，可以通過多跳方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和匯聚。5、自組織感知和處理：無線傳感器節(jié)點可以進(jìn)行自組織感知和處理。節(jié)點可以感知環(huán)境中的各種信息，如溫度、濕度、壓力等，然后進(jìn)行本地處理和分析，以提取有用的信息。挑戰(zhàn)：1、能量管理：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通常由電池供電，能量是節(jié)點的重要資源。如何有效管理能量，延長節(jié)點的壽命，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的重要挑戰(zhàn)。2、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建和路由選擇：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通常分布在空間中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化。如何構(gòu)建有效的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇合適的路由路徑，以實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和通信，是一個重要的挑戰(zhàn)。3、數(shù)據(jù)傳輸和傳輸可靠性：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通過無線通信進(jìn)行

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）是一種由大量分布式傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于感知、采集和傳輸環(huán)境中的各種信息。為了實現(xiàn)低功耗和高效能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計，可以基于8位RISC（Reduced Instruction Set Computer）結(jié)構(gòu)的低功耗MCU（MicroController Unit）進(jìn)行設(shè)計。本文將從以下幾個方面介紹基于8位RISC結(jié)構(gòu)低功耗MCU實現(xiàn)TCA6416APWR無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計。一、硬件設(shè)計1、MCU選擇：選擇具有8位RISC結(jié)構(gòu)的低功耗MCU作為主控芯片，如Atmel AVR系列、Microchip PIC系列等。2、傳感器選擇：根據(jù)實際應(yīng)用需求選擇適宜的傳感器模塊，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等。3、無線通信模塊選擇：選擇低功耗的無線通信模塊，如低功耗藍(lán)牙模塊、ZigBee模塊等。二、軟件設(shè)計1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計：設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的系統(tǒng)架構(gòu)，包括傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和無線通信等功能模塊。2、傳感器數(shù)據(jù)采集：通過MCU的模擬輸入引腳連接傳感器模塊，采集環(huán)境中的各種信息，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。3、數(shù)據(jù)處理：對采集到的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以進(jìn)行濾波、數(shù)據(jù)壓縮等操作，以減少數(shù)據(jù)傳輸量和能耗。4、無線通信：通過MCU的串口或SPI接口與無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將處理后的傳感器數(shù)據(jù)通過無線通信模塊發(fā)送給其他節(jié)點或上位機(jī)。三、功耗優(yōu)化1、睡眠模式：利用MCU的睡眠模式來降低功耗，在無任務(wù)執(zhí)行時將MCU置于睡眠狀態(tài)，減少功耗。2、時鐘頻率調(diào)節(jié)：根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)MCU的時鐘頻率，降低功耗

隨著全球環(huán)保意識的不斷提高，環(huán)保建筑已經(jīng)成為一個越來越受歡迎的話題。環(huán)保建筑是指在建筑設(shè)計、建筑材料、能源使用和建筑運營過程中考慮環(huán)境保護(hù)的一種建筑方式。與傳統(tǒng)建筑相比，環(huán)保建筑更加節(jié)能環(huán)保、資源利用率更高，具有更好的生態(tài)環(huán)境效益。近年來，隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，環(huán)保建筑的數(shù)量也在不斷增加。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在全球，環(huán)保樓宇數(shù)量已經(jīng)激增，成為全球建筑業(yè)的一個重要趨勢。據(jù)國際能源署（IEA）的數(shù)據(jù)，全球約有40%的二氧化碳排放是由建筑行業(yè)產(chǎn)生的，因此環(huán)保建筑的發(fā)展對于全球的環(huán)境保護(hù)意義重大。能量收集成為無線傳感器節(jié)點的關(guān)鍵應(yīng)用作為環(huán)保建筑的重要組成部分，L78L05ABUTR無線傳感器節(jié)點在環(huán)保樓宇中的應(yīng)用也越來越廣泛。無線傳感器節(jié)點是一種基于無線通信技術(shù)的傳感器節(jié)點，主要用于對建筑內(nèi)部環(huán)境的監(jiān)測和控制。無線傳感器節(jié)點可以實現(xiàn)對建筑內(nèi)部溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測，并通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，從而實現(xiàn)對建筑環(huán)境的精準(zhǔn)控制。然而，在實際應(yīng)用中，無線傳感器節(jié)點需要不斷地進(jìn)行能源供應(yīng)，以保證其正常運行。因此，在環(huán)保樓宇中，能量收集成為無線傳感器節(jié)點的關(guān)鍵應(yīng)用。能量收集是指將環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)換為電能，以供給無線傳感器節(jié)點的能源。目前，常見的能量收集方式包括光能收集、熱能收集和振動能收集等。光能收集光能收集是指利用太陽能將光能轉(zhuǎn)化為電能，以供給無線傳感器節(jié)點的能源。在環(huán)保樓宇中，光能收集可以通過在建筑外墻、屋頂和窗戶上安裝太陽能電池板實現(xiàn)。太陽能電池板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能存儲在電池中，以供給無線傳感器節(jié)點的能源。熱能收集熱能收集是指利用建筑內(nèi)部的熱能將熱能轉(zhuǎn)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸得到廣泛應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)BAS16由大量的微型傳感器節(jié)點組成，這些節(jié)點可以感知、處理和傳輸環(huán)境信息，從而實現(xiàn)對環(huán)境的實時監(jiān)測和控制。然而，傳感器節(jié)點的能源有限，因此如何降低功耗成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重要問題。本文將著重介紹低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點節(jié)點數(shù)量多：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量的傳感器節(jié)點組成，節(jié)點數(shù)量通常上千甚至上萬個。能源有限：傳感器節(jié)點通常使用電池供電，因此能源有限，節(jié)點的壽命受到限制。傳輸距離短：傳感器節(jié)點通常部署在相對密集的區(qū)域內(nèi)，節(jié)點之間的距離較短，信號傳輸距離通常在幾十米到幾百米之間。自組織網(wǎng)絡(luò)：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是一種自組織網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點之間可根據(jù)需要自動組成網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)傳輸密集：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常需要頻繁地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此需要高效的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。安全性要求高：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常用于監(jiān)測和控制重要的物理環(huán)境，因此安全性要求比較高。二、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)為實現(xiàn)低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，需要從節(jié)點設(shè)計、協(xié)議設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)管理等方面入手。節(jié)點設(shè)計傳感器節(jié)點是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本組成單元，因此節(jié)點設(shè)計的功耗控制至關(guān)重要。（1）節(jié)能硬件設(shè)計：傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計應(yīng)具有低功耗、高性能的特點，包括低功耗的處理器、低功耗的無線收發(fā)電路和低功耗的存儲器等。（2）功耗優(yōu)化算法：在節(jié)點設(shè)計中，還需要采用一些功耗優(yōu)化算法，例如睡眠調(diào)度、數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)聚合等。協(xié)議設(shè)計協(xié)議設(shè)計是實現(xiàn)低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，主要包括網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層協(xié)

傳感器節(jié)點是一種低價低功耗的微嵌入式設(shè)備，必然導(dǎo)致處理能力弱，存儲容量小。為完成各種任務(wù)，傳感器節(jié)點需要完成監(jiān)控數(shù)據(jù)的收集和轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的管理和處理、對聚集節(jié)點的任務(wù)請求和節(jié)點控制的響應(yīng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計BP5220A的挑戰(zhàn)之一就是如何利用有限的計算和存儲資源來完成許多合作任務(wù)。節(jié)點初步處理和整合收集到的信息和其他節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給它的信息，然后通過相鄰節(jié)點的接力傳輸?shù)交荆偻ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等方式傳輸?shù)阶罱K用戶。傳感器節(jié)點是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能單元。傳感器節(jié)點的基本模塊包括：傳感器單元、處理單元、通訊單元和電源部分。處理模塊是傳感器節(jié)點的核心，負(fù)責(zé)整個節(jié)點的設(shè)備控制、任務(wù)分配和調(diào)度、數(shù)據(jù)集成和傳輸。傳感器節(jié)點的工作原理在傳感器節(jié)點中，電源模塊為節(jié)點提供能量，是整個無線傳感器節(jié)點的基本模塊。由于節(jié)點體積的限制，傳感器節(jié)點的能量非常有限。因此，在整個節(jié)點設(shè)計中，采取了一系列有效措施，以低功耗、高精度為主要要求，節(jié)約能源。此外，醫(yī)療傳感器節(jié)點不能頻繁更換電池，影響人們的正常生活。因此，醫(yī)療節(jié)點的設(shè)計應(yīng)該有很長的生命周期。

西蒙：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種先進(jìn)的自然觀測解決方案，其自動化程度和數(shù)據(jù)質(zhì)量肯定很好，因為我們將各種不同的功能結(jié)合起來，比如高分辨率的跟蹤技術(shù)，能夠跟蹤帶標(biāo)簽的動物，并在小范圍內(nèi)進(jìn)行近距離感應(yīng)。你為什么要為SiliconLabs選擇無線解決方案？這項創(chuàng)新的自然觀測技術(shù)允許直接近距離感應(yīng)、高分辨率跟蹤和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)下載，這樣研究小組就可以收集更多的數(shù)據(jù)并觀察野生蝙蝠。WSN為傳染病傳播、野生動物資源、覓食策略和生理學(xué)等科學(xué)知識開辟了一個新的領(lǐng)域。在本文中，兩位杰出的科學(xué)家還解釋了他們的研究成果，以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點。如何收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息？西蒙：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種BQ2000TPN-B5先進(jìn)的自然觀測解決方案，其自動化程度和數(shù)據(jù)質(zhì)量肯定很好，因為我們將各種不同的功能結(jié)合起來，比如高分辨率的跟蹤技術(shù)，能夠跟蹤帶標(biāo)簽的動物，并在小范圍內(nèi)進(jìn)行近距離感應(yīng)?？蔁o線傳送的標(biāo)簽可輕到1克，包括外殼和電池；具有遠(yuǎn)距離下載能力的GPS跟蹤系統(tǒng)可重到1克，而且非常耗電。對于我這位生物學(xué)家來說，最激動人心的事情就是近距離追蹤。如果你一直在研究動物的社會網(wǎng)絡(luò)，并且有大量的數(shù)據(jù)，那么這些標(biāo)簽?zāi)軌蚧ハ嘟粨Q信息，讓觀察者每隔幾秒鐘就能獲取一整群動物的社會網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，這將會帶來很大的幫助。你為什么要為SiliconLabs選擇無線解決方案？尼克拉斯：從2017年開始，我們在所有的研究中使用了SiliconLabsEFR32無線SoC系列的解決方案。該標(biāo)簽具有近距離記錄和定位功能，可在兩個不同頻率運行。我們必須使用三個獨立的IC來支持這些功能，然后才能使用SiliconLabs產(chǎn)品。但是，SiliconLabs的

IPC是目前實現(xiàn)方式中最典型的一種，制造商將各種接口模塊(卡)設(shè)計成模塊化，與通用主機(jī)模塊相結(jié)合，以達(dá)到通用計算機(jī)與特定通信系統(tǒng)連接的目的，用戶購買時可根據(jù)需要選擇接口模塊(卡)和通用主機(jī)滿足處理能力，從而構(gòu)建出數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的硬件平臺，在此基礎(chǔ)上開發(fā)專用數(shù)據(jù)處理軟件，實現(xiàn)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)等功能。在現(xiàn)代企業(yè)中，生產(chǎn)線的自動化系統(tǒng)一般采用PLC作為控制、通信的主要節(jié)點，其中最常用的是現(xiàn)場總線協(xié)議；而在企業(yè)的管理運行系統(tǒng)中，主要節(jié)點采用TCP/IP協(xié)議作為通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，打通不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)生產(chǎn)指令的快速下達(dá)和生產(chǎn)狀態(tài)的快速發(fā)布等數(shù)據(jù)分析、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)等功能，從而提高企業(yè)管理生產(chǎn)的效率，是數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)技術(shù)出現(xiàn)和發(fā)展的客觀要求。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的作用是連接不同的通信系統(tǒng)，BB132實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，因此，首先，不同的系統(tǒng)必須有物理連接，在物理連接的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同系統(tǒng)的通信協(xié)議，利用該協(xié)議所允許的接口進(jìn)行軟件連接，通過數(shù)據(jù)的接收和處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。DataGateway需要兩個元素：接口和數(shù)據(jù)處理。隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，界面選擇的豐富和操作能力的提高，使得具有相應(yīng)界面的計算機(jī)，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件的安裝，成為一個數(shù)據(jù)入口。IPC是目前實現(xiàn)方式中最典型的一種，制造商將各種接口模塊(卡)設(shè)計成模塊化，與通用主機(jī)模塊相結(jié)合，以達(dá)到通用計算機(jī)與特定通信系統(tǒng)連接的目的，用戶購買時可根據(jù)需要選擇接口模塊(卡)和通用主機(jī)滿足處理能力，從而構(gòu)建出數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的硬件平臺，在此基礎(chǔ)上開發(fā)專用數(shù)據(jù)處理軟件，實現(xiàn)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)等功能。其基本功能是實現(xiàn)不同通信協(xié)議

無線傳感器的應(yīng)用十分廣泛，生活中隨處一件電子器件均包含無線傳感器。因此，大家對無線傳感器也并非陌生。為進(jìn)一步增進(jìn)大家對無線傳感器的認(rèn)識，本文將對無線傳感器、無線傳感器種類予以介紹。無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內(nèi)，在工作時它將由電池或振動發(fā)電機(jī)提供電源，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，由隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點，通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點。傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點。大量傳感器節(jié)點隨機(jī)部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部或附近，能夠通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。AD574ASD傳感器節(jié)點監(jiān)測的數(shù)據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點逐跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個節(jié)點處理，經(jīng)過多跳后路由到匯聚節(jié)點，最后通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點。用戶通過管理節(jié)點對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測任務(wù)以及收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素。微機(jī)電系統(tǒng)（Micro－Electro－MechanismSystem，MEMS）、片上系統(tǒng)（SOC，SystemonChip）、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，孕育出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的

技術(shù)的真正價值在于其讓世界擺脫困境的潛力。在當(dāng)前特殊的時期，史無前例的大流行限制了全球數(shù)千萬人的正常生活，并導(dǎo)致了大量的企業(yè)完全或部分停滯下來，但對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的投資似乎并未受到影響。根據(jù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)趨勢（Industrial IoT trends ），到2020年，行業(yè)將投資超過1.6萬億美元用于安裝物聯(lián)網(wǎng)解決方案。這將使互聯(lián)設(shè)備的生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)盡可能多的流程自動化，而無需依賴人工。隨著ATMEGA128A-AU無線傳感器的加入，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品組合已變得多樣化，且針對不同生態(tài)系統(tǒng)也開發(fā)了專有解決方案，許多行業(yè)從物聯(lián)網(wǎng)中獲得了回報。盡管遠(yuǎn)距離的設(shè)備和無線傳感器彼此緊密協(xié)作，但它們必須要進(jìn)行簡化更多過程。物聯(lián)網(wǎng)和無線技術(shù)的范圍無線傳感器可以支持多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，從而產(chǎn)生無限的機(jī)會。從門窗上的傳感器監(jiān)控移動設(shè)備的使用情況到使用無線水傳感器修復(fù)漏水的管道和廁所，我們房屋現(xiàn)在變得更智能、更安全、更節(jié)能。但是，在家中最重要的用法來自安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)會立即通知用戶有關(guān)對物業(yè)的任何不當(dāng)訪問。然后可以對一些恒溫器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以調(diào)整整個HVAC（供暖通風(fēng)空調(diào)）系統(tǒng)。實際上，到今年年底，家庭物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將增加到128.6億。隨著物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)為應(yīng)對更多復(fù)雜性做好準(zhǔn)備，無線傳感器的組合是無論室內(nèi)和室外應(yīng)用都期待的事情?？紤]監(jiān)視必須按照安全法規(guī)制造的無人機(jī)的情況。為了按照給定的指導(dǎo)原則進(jìn)行遠(yuǎn)程駕駛，氣壓傳感器用于穩(wěn)定高度并將設(shè)備保持在允許的范圍內(nèi)。加上氣壓計傳感器、加速度計和陀螺儀，從而精確地監(jiān)控?zé)o人機(jī)的飛行。當(dāng)前的無線應(yīng)用蜂窩網(wǎng)絡(luò)可能不是大多數(shù)應(yīng)用的首選，因為運營物聯(lián)網(wǎng)項目成本高昂，而且電源要求超出了范圍

我們知道，傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢修、追溯，大部分都是通過人工來操作，嚴(yán)重依賴?yán)瞎と说慕?jīng)驗判斷，而且傳承周期很長。因此可以預(yù)測，傳統(tǒng)工業(yè)逐漸會被新工業(yè)生態(tài)體系所替代。以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)，通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析，實現(xiàn)智能控制、運營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革的就是服務(wù)驅(qū)動型的新工業(yè)生態(tài)體系 —— 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。新工業(yè)生態(tài)體系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最早概念來自于美國，是GE公司率先提出來的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以分為三個階段：·工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0，通過建設(shè)以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)連接體系，實現(xiàn)工廠IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)的連接，工廠外部企業(yè)與上下游、智能產(chǎn)品、用戶的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通?！すI(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0，通過工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備、原材料、產(chǎn)業(yè)鏈等詳細(xì)數(shù)據(jù)的上傳和匯聚，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè)APP打下基礎(chǔ)?！すI(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.0，通過人工智能、邊緣計算技術(shù)，實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的智能無縫連接。那么目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)走到哪一步了呢？很可惜，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)的最高階段，但目前也僅走到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)階段。也就是未來還有很長的路要走。感知是物聯(lián)網(wǎng)的先行技術(shù)，要確保物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定運行，離不開眾多感知技術(shù)的加持，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是ADG506AKN傳感器。傳感器是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心，是自動化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，將給傳感器企業(yè)帶來巨大的機(jī)會。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一方面給傳感器企業(yè)帶來了機(jī)會，另一方面也對傳感器提出了新的要求，主要體現(xiàn)在對靈敏度、穩(wěn)定性、魯棒性等方面的要求會更高。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及使得傳感器無

無線傳感器的使用越來越廣泛，缺少無線傳感器，諸多應(yīng)用將無法得以實現(xiàn)。對于無線傳感器，大家也早已有所耳聞。為進(jìn)一步增進(jìn)大家對無線傳感器的認(rèn)識，本文將對無線傳感器類型之無線數(shù)字傳感器予以介紹。即使在萌芽階段，人們?nèi)匀徽J(rèn)為在不久的將來數(shù)字傳感器對電子市場具有重要的推動作用。制作數(shù)字傳感器的接口以及支持用于數(shù)字傳感器網(wǎng)絡(luò)的形式多樣的通訊協(xié)議都是對技術(shù)工藝的巨大挑戰(zhàn)。傳感器的非均質(zhì)特性和其操作條件的多樣化也對技術(shù)工藝提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前在全世界有超過3000家傳感器制造商正在運作，Intechno咨詢公司估計它們在2008年的總銷售額將會超過500億美元。一、數(shù)字傳感器的新興標(biāo)準(zhǔn)如今傳感器網(wǎng)絡(luò)使用多種技術(shù)來為不同的工業(yè)服務(wù)。用于AD830JR傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種專屬協(xié)議的數(shù)量激增。這就需要在傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入綜合翻譯途徑，它是一個復(fù)雜而又昂貴的體系。因此人們需要更大程度的標(biāo)準(zhǔn)化。工程任務(wù)組(TheInternetEngineeringTaskForce-IETF)正在為以藍(lán)牙、Wi-Fi和802.15.4網(wǎng)等為基礎(chǔ)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開列一個標(biāo)準(zhǔn)，以便能將傳感器節(jié)點連接到更寬廣的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上。IETF的目標(biāo)是在傳感器之間建立一種通訊方式，這種通訊方式不需要專屬的翻譯途徑。這項協(xié)議將在2009年6月制定出臺。由IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)的1451委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)于上世紀(jì)90年代中期被引入，它為連接在網(wǎng)絡(luò)中的變換器(傳感器和執(zhí)行器)之間提供了一個通用而且完全透明的界面這個標(biāo)準(zhǔn)體系包含不同的子體系：IEEEP1451.0定義了物理層面的必備條件，通訊協(xié)議和基本功能;IEEE1451.1控制信息在網(wǎng)

無線傳感器的使用日益廣泛，大家對無線傳感器也有了更多認(rèn)識。本文中，小編將基于兩大方面對無線傳感器予以介紹：1. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講解，2.無線傳感器之無線溫度傳感器組成介紹。一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。AD829JN傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network)簡稱WSN，是一種由大量小型傳感器所組成的網(wǎng)絡(luò)。這些小型傳感器一般稱作sensor node(傳感器節(jié)點)或者mote(灰塵)。此種網(wǎng)絡(luò)中一般也有一個或幾個基站(稱作sink)用來集中從小型傳感器收集的數(shù)據(jù)。傳感器節(jié)點是一種非常小型的計算機(jī)，一般由以下幾部分組成：1.處理器和內(nèi)存(一般能力都比較有限)。2.各類傳感器(溫度、濕度、聲音、加速度、全球定位等)。3.通訊設(shè)備(一般是無線電收發(fā)器或光學(xué)通信設(shè)備)。4.電池(一般是干電池，也有使用太陽能電池的)。5.其他設(shè)備，包括各種特定用途的芯片，串行并行接口等(USB，RS232)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的基站的作用是從各個傳感器節(jié)點收集數(shù)據(jù)，集中處理然后提交給用戶。因此，基站一般有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和通訊能力以及更持久的電力。DL-WZXT無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò)。DL-WZXT無線傳感網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)，是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò),

在健康監(jiān)測環(huán)境下醫(yī)療監(jiān)測是一個由各個等級的醫(yī)療專業(yè)人士實施的嚴(yán)格的過程，但這些專業(yè)人士實施的過程中，仍然不能避免意外的人為錯誤。在健康監(jiān)測環(huán)境中，人為錯誤應(yīng)該減少到零，但是這通常是達(dá)不到的。因此在過去的十年，針對減少醫(yī)療過程中的人為錯誤開展了很多研究工作。研究者已經(jīng)從信息通信技術(shù)（lank">ICT）入手來減少醫(yī)療過程中的人為錯誤。需要說明的是ICT所帶來的創(chuàng)新不僅僅是提高患者自動監(jiān)測過程的可實施性，更重要的是極大的提高了該過程可靠性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息通信技術(shù)方面比較好的技術(shù)，最初是用于軍事方面戰(zhàn)場上的的監(jiān)測，無線AD537JD傳感器技術(shù)還有很多別的應(yīng)用，例如環(huán)境學(xué)習(xí)、動物保護(hù)、生產(chǎn)線、樓宇安全，這樣便使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用于醫(yī)療環(huán)境來提高病患監(jiān)視的可信度?；旧希?span style=" color:green;">無線傳感器設(shè)備的尺寸非常小，這樣可以更好的應(yīng)用于監(jiān)測病人的身體健康狀況，從而解決醫(yī)生或者護(hù)士難以全天隨時隨地守護(hù)病人的問題。同時肯定可以實現(xiàn)一個全球一體化的可能性，通過因特網(wǎng)發(fā)送該重要病人的身體健康信息到別的專家醫(yī)生的手持設(shè)備，因為現(xiàn)在任何一個醫(yī)生都有手持設(shè)備。所以考慮到這些方面，就得更多的提到無線拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，它是LAN的擴(kuò)展，同時在有限的布線數(shù)量的情況下有比較遠(yuǎn)范圍的通信距離，這樣使重要的信息能通過處于無線傳感器拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)（WSMN）中的傳感器來傳送，無線傳感器拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)（WSMN）是無線傳感器和拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的組合。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)部署好后，它同時提供了不同的機(jī)能來提高環(huán)境的監(jiān)測能力。另外一個ICT的革新是無線射頻識別（RFID），它不僅僅用于病患的監(jiān)測，還用于醫(yī)療設(shè)備醫(yī)療手術(shù)設(shè)備的管理、藥品的管理以及危險醫(yī)

日前有報道稱，英特爾正在聯(lián)合初創(chuàng)公司Ozmo力推WiFi方案以期取代藍(lán)牙成為無線個人局域網(wǎng)(PAN)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而WiFi的目標(biāo)還不僅在于藍(lán)牙，ZigBee在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)領(lǐng)域主流地位也面臨岌岌可危的局面，借助低功耗WiFi解決方案，初創(chuàng)公司GainSpan稱他們已經(jīng)擁有了在這場陣地戰(zhàn)中取得勝利的重量級武器，英特爾則再一次成為了幕后的推動者。創(chuàng)新之路“GainSpan為低功耗和低占空比的應(yīng)用提供WiFi解決方案，我們針對WiFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)推出的產(chǎn)品GS1010能夠確保在一節(jié)AA電池供電下長達(dá)5～10年的使用時間(具體數(shù)字取決于不同應(yīng)用中的采樣頻率)?！盙ainspan公司總裁兼首席執(zhí)行官VijayParmar對《國際電子商情》表示。在2006年帶隊成立GainSpan之前，Parmar曾在英特爾公司工作四年。GainSpan創(chuàng)新的種子來自于英特爾內(nèi)部孵化器“新業(yè)務(wù)規(guī)劃小組”的一個項目?！霸谟⑻貭柟ぷ鞯臅r候，我所在的開發(fā)團(tuán)隊被分配進(jìn)行WSN的市場研究，”Parmar介紹道?！爱?dāng)時我們首先想到的便是聲稱能夠滿足超低功耗需求的ZigBee，不過最終卻把研究對象轉(zhuǎn)向了WiFi。對于WiFi來說，要滿足無WSN要求最關(guān)鍵的就是功耗問題，因為人們印象中這是一種相當(dāng)耗電的無線技術(shù)。好在2005年末，在得到來自英特爾內(nèi)部的資金支持之前，我們就已經(jīng)完成了大約80%左右的工作?！北M管新業(yè)務(wù)規(guī)劃小組旗下的許多項目最終都會并入到英特爾的主要產(chǎn)品線中去，但是由于與主營業(yè)務(wù)相關(guān)度不是很大，英特爾最終決定將Parmar所在的團(tuán)隊從公司拆分出去。于是2006年9月，在英特爾創(chuàng)投和其他三個投資公司1

電壓源24伏交流電（±20%）和15…36伏直流電功耗24伏直流電時小于1瓦24伏交流電時為2VA輸出無電勢轉(zhuǎn)換觸點（24V），1A歐姆負(fù)載傳感器紅外運動傳感器探測范圍周長360°，孔徑角90°/110°，在大約3米的安裝高度處，達(dá)到大約10米，圓形傳感器的探測半徑（r）約為3.4m運動檢測人員和物體的溫度，所需的溫差在主體與環(huán)境之間≥5k運行時間后可在4秒到16分鐘之間調(diào)節(jié)烏姆蓋邦溫度–10...+50攝氏度電氣連接0.14-1.5mm2通過端子螺釘電纜連接塑料電纜密封套（M16x1.5；帶應(yīng)變消除，可更換，大內(nèi)徑10.4mm）或符合DINEN61076-2-101標(biāo)準(zhǔn)的M12接頭（根據(jù)要求可選）住房塑料，紫外線穩(wěn)定，材料聚酰胺，30%玻璃球增強(qiáng)，帶快速鎖緊螺釘（開槽/十字頭-組合），交通白色（類似于RAL9016）外殼尺寸72x64x37.8毫米（輪胎1號）電纜密封套M16x1.5，包括應(yīng)變消除，可交換，大內(nèi)徑10.4毫米連接頭塑料，材料聚碳酸酯（PC），白色（可選配噴漆），可插拔傳感器電纜聚氯乙烯，LiYY，4x0.14mm2，KL=約2米安裝傳感器：吊頂內(nèi),，天花板開孔?=30mm，蓋?=<35mm保護(hù)等級傳感器：III（根據(jù)EN60730）保護(hù)類型傳感器：IP30（根據(jù)EN60529）{未找到引用（對象）：prod7768909658193}：IP65（根據(jù)EN60529）*保護(hù)類型（傳感器）IP30（根據(jù)EN60529）傳感器處于內(nèi)置狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)CE合規(guī)性，符合EN61326的電磁兼容性，根據(jù)EMC指令2014/30/EUS+S德國傳感器德國S+S溫度傳感器德國S

電壓源24伏交流電（±20%）和15…36伏直流電功耗24伏直流電時小于1瓦24伏交流電時為2VA輸出無電勢轉(zhuǎn)換觸點（24V），1A歐姆負(fù)載傳感器紅外運動傳感器探測范圍周長360°，孔徑角90°/110°，在大約3米的安裝高度處，達(dá)到大約10米，圓形傳感器的探測半徑（r）約為3.4m運動檢測人員和物體的溫度，所需的溫差在主體與環(huán)境之間≥5k運行時間后可在4秒到16分鐘之間調(diào)節(jié)烏姆蓋邦溫度–10...+50攝氏度電氣連接0.14-1.5mm2通過端子螺釘電纜連接塑料電纜密封套（M16x1.5；帶應(yīng)變消除，可更換，大內(nèi)徑10.4mm）或符合DINEN61076-2-101標(biāo)準(zhǔn)的M12接頭（根據(jù)要求可選）住房塑料，紫外線穩(wěn)定，材料聚酰胺，30%玻璃球增強(qiáng)，帶快速鎖緊螺釘（開槽/十字頭-組合），交通白色（類似于RAL9016）外殼尺寸72x64x37.8毫米（輪胎1號）電纜密封套M16x1.5，包括應(yīng)變消除，可交換，大內(nèi)徑10.4毫米連接頭塑料，材料聚碳酸酯（PC），白色（可選配噴漆），可插拔傳感器電纜聚氯乙烯，LiYY，4x0.14mm2，KL=約2米安裝傳感器：吊頂內(nèi),，天花板開孔?=30mm，蓋?=<35mm保護(hù)等級傳感器：III（根據(jù)EN60730）保護(hù)類型傳感器：IP30（根據(jù)EN60529）{未找到引用（對象）：prod7768909658193}：IP65（根據(jù)EN60529）*保護(hù)類型（傳感器）IP30（根據(jù)EN60529）傳感器處于內(nèi)置狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)CE合規(guī)性，符合EN61326的電磁兼容性，根據(jù)EMC指令2014/30/EUS+S德國傳感器德國S+S溫度傳感器德國S

‍‍無線收發(fā)IC無線收發(fā)模塊ZIGBEE產(chǎn)品無線開發(fā)工具無線傳感器物聯(lián)網(wǎng)無線收發(fā)IC無線收發(fā)模塊ZIGBEE產(chǎn)品無線開發(fā)工具無線傳感器物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)資料應(yīng)用產(chǎn)品相關(guān)配件<TABLE style="BORDER-RIGHT-WIDTH: 0px; BORDER-LEFT-WIDTH: 0px" id=table487 cellSpacing=3 cellPadding=3 width=1013 bgColor=#ffffff align=center height=1 < a>　單片無線收發(fā)芯片選型指南TI/CHIPCON公司芯片資料及應(yīng)用NORDIC公司芯片資料及應(yīng)用MODEM芯片和數(shù)據(jù)通信芯片HIMARK公司芯片資料及應(yīng)用MICREL公司芯片資料及應(yīng)用FREESCALE/MOTOROLA資料及應(yīng)用無線收發(fā)芯片技術(shù)資料/應(yīng)用文章 CML公司芯片資料及應(yīng)用其它公司芯片資料及應(yīng)用開發(fā)板/開發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)短矩天饋系統(tǒng)/連接器選擇無線收發(fā)模塊選擇指南一無線收發(fā)模塊選擇指南二2.4GHz無線數(shù)傳模塊 433/868/915MHz無線數(shù)傳模塊 2.4GHzCD音質(zhì)高保真無線音頻模塊數(shù)傳模塊選擇指南遙控開關(guān)選擇指南無線遙控器 無線接收控制器 無線收發(fā)模塊 無線數(shù)傳模塊 GSM模塊 防盜報警器 無線門磁系列 無

物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器節(jié)點STMicroelectronics 面向智能家居智、能工業(yè)、智能城市、智能事物提供物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器節(jié)點STMicroelectronics 的物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器節(jié)點物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用推動了對具有嵌入式智能、連接、安全和智能電源功能的半導(dǎo)體的需求。STMicroelectronics 利用其包括了開發(fā)所需的全部構(gòu)建塊的獨特產(chǎn)品組合，為 IoT 應(yīng)用提供了最簡單、最快速、最可靠的開發(fā)方式。微控制器連接性：智能藍(lán)牙®Wi-Fi次 GHzNFC電源和能量管理模擬和混合信號元件傳感器：運動 MEMS環(huán)境傳感器麥克風(fēng)宣傳材料  用于快速原型開發(fā)的開發(fā)板NUCLEO 和 X-NUCLEOWi-Fi 傳感器至 IBM Bluemix 云次 GHz 頻段的 Contiki 6LoWPan 網(wǎng)狀網(wǎng)BLUEVOICELINK1BLUEMICROSYSTEM3 主要應(yīng)用智能家居智能工業(yè)智能城市智能事物 聯(lián)系我們Contact us電話：0755-29806019,28194352,28193653,28197027,83722245手機(jī)：在線QQ/MSN:2978831426,252251363,270086795,2517797524   傳真：0755-28197027分機(jī)807地址：深圳

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