ADI_Amy

全面认识IoT解决方案不可或缺的部分——WSN技术

ADI_Amy 員工 在 2015-11-23 建立的討論區
最後回覆由matemot@sina.com於2015-11-27提供

工业WSN系统原理和典型架构

由空间分布式自动传感器构成,用于监控物理或环境条件,如温度、声音、振动、压力、湿度、运动或污染物。以合作方式通过网络将其数据传输到主要地点(基站)。现代WSN具有双向特性,能够同时控制传感器的活动。


WSN由“节点”组成—数量从几个到数百个甚至几千个,其中,每个节点都连接到一个(有时是几个)传感器。每一个这种传感器网络节点一般都包括几个部件:一个无线电收发器,一根内置天线或外部天线连接、一个微控制器、一个传感器接口电路和电源,一般为电池或嵌入式能量采集机制。

 

通信标准和规格

目前有数种无线传感器网络标准已经批准或者正在制定中。WSN领域有多个标准化组织。IEEE专注于物理层和MAC层;因特网工程任务组则负责第3层及以上层次。标准在WSN中的应用远远低于其他计算系统。

 


WSN通信中常用的主流标准包括:

  • ZigBee/802.15.4
  • IEEE 802.11
  • ISA100
  • 无线HART



工业WSN系统设计考虑和主要挑战

为了获得合适的WSN系统设计,设计人员必须考虑许多不同的系统要求,包括

  • 采用电池或能量采集机制的节点的功耗限制
  • 互操作
  • 易于使用
  • 节点故障处理能力
  • 节点移动性
  • 动态网络拓扑结构
  • 通信故障
  • 节点异质性
  • 大规模部署扩展性
  • 恶劣环境条件耐受能力
  • 无人值守运行

WSN的主要挑战是实现低成本、低功耗和微型传感器节点。能量是WSN节点最稀有的资源,决定着WSN的寿命。在多种因素(低功耗无 线电通信、可变发射功率、多跳传输、噪声、无线电干扰和节点移动性等)而导致的丢包情况下,提高网络系统的可靠性。根据这些特 性,网络的服务质量(QoS)与邻近通道抑制、灵敏度、阻塞、天线效率等参数相关联。


分辨率并不重要,因为1%的精度一般就很好了。整体解决方案交付包括RF软件堆栈、网络协议和硬件,取得政府批准非常重要,因为最终用户希望购买到现成的解决方案。


ADI提供面向市场定制的解决方案,以便简化设计过程。这些整体解决方案借助ADI的传感器、信号处理技术、RF以及专业经验,可以实现高性能WSN系统。WSN节点主信号链

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注:上述信号链代表无线传感器网络应用系统。在具体设计中,模块的技术要求可能不同。


典型应用

街道照明

汽车和行人检测;灯光控制

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基础设施监控

汽车碰撞检测;灯光和视频监测控制

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智能楼宇

温度、湿度、PIR、二氧化碳和振动检测;灯光、通风设 备和报警器控制

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资产追踪

条形码、温度、湿度和振动检测;条形码跟踪

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无线传感器节点能够检测环境变量或其他类型的输入,并以无线方式将相关信息发送到其他节点或基站。



ADI WSN 平台

  • 提供
    • ADT75温度传感器
    • ADXL362加速度计
    • ADMP441麦克风
    • SHT21 Sensirion湿度传感器
    • ADPD220光电二极管、环境光传感器
    • 松下PIR传感器
    • GSS二氧化碳传感器用连接器
  • CR2032钮扣电池(电路板背面)
  • 45 mm × 33 mm (1.78" × 1.3")
  • 与ADI WSN平台即用兼容

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ADI可提供

  • WSN 演示板
  • RF EVB ADIsimRF, ADIsimSRD™
  • 电源 EVB ADIsimPower
  • 处理器EVB仿真工具和软件

 

 

下载《ADI WSN完整解决方案》文档请点击:http://www.analog.com/cn/design-center/landing-pages/002/apm/wsn-solution-2014.html

結果