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GSM调制解调器集成传感器节点简化无线数据采集

作者:时间:2012-12-13来源:网络收藏

一个或多个获得信号,系统发送和处理从获得的数据。可以通过有线或网络交流彼此的数据或者集中到一点。

因此网络可以归类为一种网络和数据分发网络。典型系统由和处理实际信息的线路构成,数据分发网络涉及到通信协议,网络拓扑,传送和处理数据方法。使用的基本网络拓扑星型、环形、总线型和网状结构,如图1所示。

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本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/153683.htm


图1:网络拓扑

传感器网络拓扑结构的选择取决于应用,数据处理类型和需求。改善PC与现实世界连接性的需求正蓄势待发。用到了很多传感器和激励,整合可用数据将它们互联正成为必然。

传感器网络的数量持续增加,有线连接有可能不能使用,因为有些传感器要放置在偏远地区。每个的成本也在下降,感应节点能到达的范围也更宽了。低功率技术还有许多先进性,它可以用来设计更有效的系统。

网络与有线网络相比还能提供更好的可扩展性,无线网络中加入一个新节点更容易。传感器网络需要平衡传感器节点的性能和寿命。无线节点可动态配置来权衡,并且可以自动操作进行局部控制和电源管理。许多无线协议可以用作传感器网络,例如Zigbee、蓝牙技术、、Wi-Fi等。无线协议的选择取决于传感器网络应用的需要。

低功耗能力

无线传感器网络节点只需要很少的维护,使用同一块电池就可以工作好几天,有时是几个月。因此,低功率设计在现实世界的无线传感器网络中是非常苛刻的,并且还有一个基本要求,传感器节点处理和传送传感器数据时要有非常低的功耗。

传感节点中的传感器通常测量缓慢变化的模拟量,节点只需要激活很短的一段时间来传输数据,然后进入休眠。这就意味着传感器节点必须有优秀的待机电流。并且,大部分的数据传输是从传感器节点到基站。

网络架构与通讯协议必须利用这种不对称的传感器节点到基站的传感通讯。低功耗传感器设计是至关重要的。具备低功率功能传感器的微型机电系统(MEMS)也是很关键的。传感器节点可能工作在不同的、来源密集分布的节点环境中。传感器节点也需要使用非常低的功率在噪声环境中传输。

传感器节点的数据集合

来自传感器网络的数据必须在一个集中的地点汇集和处理。传感器网络中数据处理可分为数据传输和

数据传输由传感器网络中路由的信息处理。这些信息也可能是从传感器获得的数据或来自其它传感器的数据请求。现在已经有很多传感器网络数据传输的算法。

数据采集算法在通信中数量特别大,从传感节点开始到结束都在通讯。在这种情况下,需要权衡的是延迟和功耗。在直接传输情况下,每一个节点直接将所收集的数据发送到中央网络(在节点具备能力的情况下)。无线传感器网络节点上面会跑一个操作系统。这使得扩充增加更多的无线传感器变得更容易。

传感器网络的操作系统类似于嵌入式操作系统,因为它们是为某个应用专门开发的,并不是通用的。而且,由于该系统有低功率和低成本的要求,所以不能用通用操作系统。考虑到大多数传感器网络不需要实时能力,可以选择较小的操作系统,如专为传感节点设计的TinyOS。

图2显示了一个典型的使用(全球移动通信系统)实现的传感器网络。这里所有的传感器把其数据送到一个集中的服务器。服务器控制每个传感器节点;然而,传感器节点之间不能通讯。服务器必须干涉任何两个传感器节点之间的通信。

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图2:传感器网络的典型实现


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