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WSN(无线传感网络)的芯片技术与解决方案

时间:08-21 来源:互联网 点击:

由许多传感节点所构成的WSN(无线传感网络),可各种环境需求来设置。而为了长期运作,大多采用低功耗与节电设计,必要时再搭配能源采集的功能, 让运作时间更长久。而在传感资料的搜集与传递部分,除传感器必须测量精准,各节点之间的资料传输也必须力求通畅,并具有容错能力;各厂商也推出不同传输技 术与解决方案,供客户选择与部署…

解决方案多而杂WSN推广门槛大

WSN(无 线传感网络)近几年来陆续应用在各种领域,如军事国防、科学领域、环境监测、交通运输、仓储物流、医疗照护、农业防治、智慧建筑、石油天然气、桥梁河川、 航天飞行等等。通过布建多个传感节点,将传感与搜集到资料,通过无线方式传送到中控电脑,以做为搜集、分析、预警、防害等目的。

监测WSN网络品质的Open Sniffer组成架构

监测WSN网络品质的Open Sniffer组成架构(图/SEWIO)

以802.15.4 ZigBee协定为主的WSN与后端中央系统与云端的连接图

以802.15.4 ZigBee协定为主的WSN与后端中央系统与云端的连接图(图/Libelium)

然早期工业用WSN由于没有共同的系统规格,在节点部署与系统设计上,必须耗费不少时间,动辄耗费长达几年的时间来测试、校正、改善,造成WSN推行上的阻碍。

由于WSN的节点组件主要是MEMS(微机电系统)传感器,搭配RF(无线射频)通信芯片、处理器(通常是用MCU微控制器)、电力来源(电池、电源、太阳能等)所组成,在软件/硬件设计上加入自主与智能功能(可调节式路由、智能搜集、容错等)。

为让WSN的运作更有效率,不少芯片厂、网通厂、系统方案厂相继投入开发新一代的WSN硬件组件,以及相关的产品解决方案,提供简易安装、适应各种恶劣环境、超长时间传感、精准传感、各种节电模式、资料安全等的特色,来吸引客户导入使用,以节省测试与部署的时间。

WSN传感器繁多 多采用子板设计

目 前许多传感器,大多采用微机电(MEMS)组件来设计。而WSN所用到的传感器种类可说是包罗万象,如动力/惯性运动类(加速器、陀螺仪、LVDT,线性 变化差动变压器),压力类(压力计、血压计),磁力类(磁力计)、光学类(环境光传感器、油压传感器、光伏传感器),化学类,气体类(一氧化碳、二氧化 碳、空气、氧气、氢气、甲烷等侦测器),热能类(热度计)。

还有像是流体类(流动计),定位类(GPS卫星导航、LVDT、编码器),视觉 类(相机),射频类(强度侦测器、RSSI, 接收信号强度指示器等),旋转类(磁力计、编码器),以及湿度类(湿度计),高度类(气压计),色彩类(色度计),体积类(差分干涉仪、雷射干涉仪),数 量类(光学检视仪等)等等。此外,在电脑内也使用到不少传感器,像是内容类(主机板温度)、识别类(指纹识别器)、活动类(超频侦测等)。

WSN的开发板在系统设计上具备扩充能力,可以通过子板(Daughterboard)方式,连接上述各式传感器以扩充其传感功能;当传感需求有所变更时,只须更换子板即可。

由许多传感节点所构成的WSN(无线传感网络),可各种环境需求来设置。而为了长期运作,大多采用低功耗与节电设计,必要时再搭配能源采集的功能, 让运作时间更长久。而在传感资料的搜集与传递部分,除传感器必须测量精准,各节点之间的资料传输也必须力求通畅,并具有容错能力;各厂商也推出不同传输技 术与解决方案,供客户选择与部署…

解决方案多而杂WSN推广门槛大

WSN(无 线传感网络)近几年来陆续应用在各种领域,如军事国防、科学领域、环境监测、交通运输、仓储物流、医疗照护、农业防治、智慧建筑、石油天然气、桥梁河川、 航天飞行等等。通过布建多个传感节点,将传感与搜集到资料,通过无线方式传送到中控电脑,以做为搜集、分析、预警、防害等目的。

监测WSN网络品质的Open Sniffer组成架构

监测WSN网络品质的Open Sniffer组成架构(图/SEWIO)

以802.15.4 ZigBee协定为主的WSN与后端中央系统与云端的连接图

以802.15.4 ZigBee协定为主的WSN与后端中央系统与云端的连接图(图/Libelium)

然早期工业用WSN由于没有共同的系统规格,在节点部署与系统设计上,必须耗费不少时间,动辄耗费长达几年的时间来测试、校正、改善,造成WSN推行上的阻碍。

由于WSN的节点组件主要是MEMS(微机电系统)传感器,搭配RF(无线射频)通信芯片、处理器(通常是用MCU微控制器)、电力来源(电池、电源、太阳能等)所组成,在软件/硬件设计上加入自主与智能功能(可调节式路由、智能搜集、容错等)。

为让WSN的运作更有效率,不少芯片厂、网通厂、系统方案厂相继投入开发新一代的WSN硬件组件,以及相关的产品解决方案,提供简易安装、适应各种恶劣环境、超长时间传感、精准传感、各种节电模式、资料安全等的特色,来吸引客户导入使用,以节省测试与部

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