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解析WSN的芯片技术及解决方案

时间:10-27 来源:电子发烧友 点击:

SmartMesh IP和SmartMesh WirelessHART的产品,前者包括LTC5800/5900/5901-IPM等感测节点产品(基于6LoWPAN与802.15.4e技术规范),而后者包括LTC5800/5900/5901/5902-WHM等产品(基于IEC 62591 WirelessHART规范)。

处理器采用32位元ARM Cortex-M3架构,具AES-128硬体加密功能,执行其Dust的嵌入式SmartMesh IP网路软体,具有智慧网路分析功能,能让每个节点互相连接。此外,具备低于50uA的超低耗电量,若搭配能源采集模组,各感测节点即可取得能源来供电,以延长电池的使用寿命,甚至免换电池。适合应用在数据中心、工业自动化、再生能源、远距监控、交通运输等领域。

另外,像SEWIO的Open Sniffer则是一种WSN网路流量与品质监测产品。其原理是透过网路封包的嗅探方式,经远端电脑连接至该装置,取得WSN网路运作的状况;可安装在有感测网路的室内环境中,来检测WSN的运作是否正常,有无遭受到其他讯号干扰或骇客攻击。

其支援IEEE 802.15.4、ZigBee、6LoWPAN等Mesh网路架构之封包嗅探,且多达31个无线频道,适合全世界的无线传输环境使用。该产品以体积轻巧且省电为主打诉求,重量130g,体积101x72mm,耗电量仅250mA.在设定上,只须网路浏览器、Wireless(网路封包分析软体)即可,提供客户诊断WSN环境之用。

RFID在WSN的应用

RFID(Radio Frequency IDentification;无线射频辨识)系统,目前被广泛应用在生活上。其原理主要是由电子标签(Tag)、读取器(Reader)组成,当读卡机与RFID Tag在近距离感应之后,搭配后台应用系统(Application),即可快速辨识其ID,并做为各种应用。像是物流管理、各场所的门禁卡、悠游卡、电子票券、动物晶片、以及高速公路电子收费(eTag)等等,这些大多采用被动式RFID技术,标签不须内建电池,只须在设定距离内与读取器感应到,即可通电并进行资料读取与运算。

至于主动式RFID技术,则是标签本身具备电池,感应距离长,记忆体较大且可读写,可主动侦测周遭的RFID读卡机,将资料传过去。由于主动式RFID能在周围形成有效的活动区域,因此应用范围更广泛。例如应用在室内定位上,在GPS接收不到的室内场所,提供定位需求。若在室内环境密集部署各种RFID的读卡机、辨识机,即可发挥在人员定位、车辆管控、物品追踪等应用。不过,主动式RFID其标签体积比较大,电池有寿命限制,且成本也较高。

目前RFID大多仅有单纯的识别,并没有内建任何感测器。除非特殊应用(例如血袋的RFID标签,就内建可随时侦测温度的温度计),而也有厂商开发出以RFID为基础的WSN感测网路,采用1对1的感应方式,应用在非环境感测的管控场所,如公司、工厂、医院等等。亦有学者提出RFID+WSN的Hybrid(混合型)整合方案,在同样必须布下天罗地网的WSN感测节点或感测闸道器中,也内建RFID读取器,这样就不用部署两次。除了可以进行环境感测之用,也能同时管控人员或物品出入,一举两得。

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