發布日期:2022-10-17 點擊率:3405
由許多傳感節點所構成的WSN(無線傳感網絡),可各種環境需求來設置。而為了長期運作,大多采用低功耗與節電設計,必要時再搭配能源采集的功能, 讓運作時間更長久。而在傳感資料的搜集與傳遞部分,除傳感器必須測量精準,各節點之間的資料傳輸也必須力求通暢,并具有容錯能力;各廠商也推出不同傳輸技 術與解決方案,供客戶選擇與部署…
解決方案多而雜WSN推廣門檻大
WSN(無 線傳感網絡)近幾年來陸續應用在各種領域,如軍事國防、科學領域、環境監測、交通運輸、倉儲物流、醫療照護、農業防治、智慧建筑、石油天然氣、橋梁河川、 航天飛行等等。通過布建多個傳感節點,將傳感與搜集到資料,通過無線方式傳送到中控電腦,以做為搜集、分析、預警、防害等目的。
監測WSN網絡品質的Open Sniffer組成架構(圖/SEWIO)
以802.15.4 ZigBee協定為主的WSN與后端中央系統與云端的連接圖(圖/Libelium)
然早期工業用WSN由于沒有共同的系統規格,在節點部署與系統設計上,必須耗費不少時間,動輒耗費長達幾年的時間來測試、校正、改善,造成WSN推行上的阻礙。
由于WSN的節點組件主要是MEMS(微機電系統)傳感器,搭配RF(無線射頻)通信芯片、處理器(通常是用MCU微控制器)、電力來源(電池、電源、太陽能等)所組成,在軟件/硬件設計上加入自主與智能功能(可調節式路由、智能搜集、容錯等)。
為讓WSN的運作更有效率,不少芯片廠、網通廠、系統方案廠相繼投入開發新一代的WSN硬件組件,以及相關的產品解決方案,提供簡易安裝、適應各種惡劣環境、超長時間傳感、精準傳感、各種節電模式、資料安全等的特色,來吸引客戶導入使用,以節省測試與部署的時間。
WSN傳感器繁多 多采用子板設計
目 前許多傳感器,大多采用微機電(MEMS)組件來設計。而WSN所用到的傳感器種類可說是包羅萬象,如動力/慣性運動類(加速器、陀螺儀、LVDT,線性 變化差動變壓器),壓力類(壓力計、血壓計),磁力類(磁力計)、光學類(環境光傳感器、油壓傳感器、光伏傳感器),化學類,氣體類(一氧化碳、二氧化 碳、空氣、氧氣、氫氣、甲烷等偵測器),熱能類(熱度計)。
還有像是流體類(流動計),定位類(GPS衛星導航、LVDT、編碼器),視覺 類(相機),射頻類(強度偵測器、RSSI, 接收信號強度指示器等),旋轉類(磁力計、編碼器),以及濕度類(濕度計),高度類(氣壓計),色彩類(色度計),體積類(差分干涉儀、雷射干涉儀),數 量類(光學檢視儀等)等等。此外,在電腦內也使用到不少傳感器,像是內容類(主機板溫度)、識別類(指紋識別器)、活動類(超頻偵測等)。
WSN的開發板在系統設計上具備擴充能力,可以通過子板(Daughterboard)方式,連接上述各式傳感器以擴充其傳感功能;當傳感需求有所變更時,只須更換子板即可。
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