實(shí)現(xiàn)高性能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的解決方案

本方案借助ADI的傳感器，信號處理技術(shù)，RF以及專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)高性能WSN系統(tǒng)。

WSN由“節(jié)點(diǎn)”組成-數(shù)量從幾個(gè)到數(shù)百個(gè)甚至幾千個(gè)，其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接到一個(gè)（有時(shí)是幾個(gè)）傳感器。每一個(gè)這種傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般都包括幾個(gè)部件：一個(gè)無線電收發(fā)器，一根內(nèi)置天線或外部天線連接、一個(gè)微控制器、一個(gè)傳感器接口電路和電源，一般為電池或嵌入式能量采集機(jī)制。

通信標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格

目前有數(shù)種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)批準(zhǔn)或者正在制定中。WSN領(lǐng)域有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織。IEEE專注于物理層和MAC層；因特網(wǎng)工程任務(wù)組則負(fù)責(zé)第3層及以上層次。標(biāo)準(zhǔn)在WSN中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他計(jì)算系統(tǒng)。但WSN通信中常用的主流標(biāo)準(zhǔn)包括：

ZigBee/802.15.4

IEEE 802.11

ISA100

無線HART

工業(yè)WSN系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮和主要挑戰(zhàn)

為了獲得合適的WSN系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須考慮許多不同的系統(tǒng)要求，包括：

采用電池或能量采集機(jī)制的節(jié)點(diǎn)的功耗限制

互操作

易于使用

節(jié)點(diǎn)故障處理能力

節(jié)點(diǎn)移動性

動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

通信故障

節(jié)點(diǎn)異質(zhì)性

大規(guī)模部署擴(kuò)展性

惡劣環(huán)境條件耐受能力

無人值守運(yùn)行

WSN的主要挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗和微型傳感器節(jié)點(diǎn)。能量是WSN節(jié)點(diǎn)最稀有的資源，決定著WSN的壽命。在多種因素（低功耗無線電通信、可變發(fā)射功率、多跳傳輸、噪聲、無線電干擾和節(jié)點(diǎn)移動性等）而導(dǎo)致的丟包情況下，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)這些特性，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）與鄰近通道抑制、靈敏度、阻塞、天線效率等參數(shù)相關(guān)聯(lián)。分辨率并不重要，因?yàn)?%的精度一般就很好了。整體解決方案交付包括RF軟件堆棧、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和硬件，取得政府批準(zhǔn)非常重要，因?yàn)樽罱K用戶希望購買到現(xiàn)成的解決方案。

借助ADI的傳感器，信號處理技術(shù)，RF以及專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)高性能WSN系統(tǒng)。

應(yīng)用場合

結(jié)束語

工業(yè)WSN系統(tǒng)原理和典型架構(gòu)：由空間分布式自動傳感器構(gòu)成，用于監(jiān)控物理或環(huán)境條件，如溫度、聲音、振動、壓力、濕度、運(yùn)動或污染物。以合作方式通過網(wǎng)絡(luò)將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)街饕攸c(diǎn)（基站）。現(xiàn)代WSN具有雙向特性，能夠同時(shí)控制傳感器的活動。