上海佳實無線傳感器(水分溫讀濕度氣體電壓電流)的組成
傳感器初是從有線傳感器發(fā)展到今天的無線傳感器,無線傳感器是傳感器中常見的一類。
雖然無線傳感器的種類也多,但是它們絕大部分都包含以下模塊:
- 感知模塊:主要由熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等敏感元件組成,用于記錄被監(jiān)控目標的一些物理學參數(shù)。
- 信息處理模塊:處理模塊由嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成,用于處理存儲感知模塊采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點發(fā)過來的數(shù)據(jù),并負責協(xié)調(diào)傳感器節(jié)點各部分的工作,處理模塊還具有控制電源工作模式的功能,實現(xiàn)節(jié)能。
- 無線通信模塊:(傳統(tǒng)有線傳感器和無線傳感器的本質(zhì)區(qū)別)無線通信模塊的基本功能是將處理器輸出的數(shù)據(jù)通過無線信道以及傳輸網(wǎng)絡傳送給其他節(jié)點。
- 能量供應模塊:為其他三個模塊的工作提供能量
無線傳感器網(wǎng)絡具有以下特點
- 自組織方式組網(wǎng):組網(wǎng)不依賴任何固定的網(wǎng)絡設施,傳感器節(jié)點通過分布式網(wǎng)絡協(xié)議形成自組織網(wǎng)絡,能夠自動調(diào)整來適應節(jié)點的移動、加入和退出。因為傳感器的維護成本很,所以需要具備自我管理能力 (self-managed, including self-organizing, self-healing, self-optimizing, self-protecting, self-sustaining, self-diagnostic) 。
- 無結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡中所有傳感器節(jié)點地位對等,并構(gòu)成一個對等式網(wǎng)絡。節(jié)點可以加入和離開網(wǎng)絡,網(wǎng)絡中部分節(jié)點發(fā)生故障不影響整個網(wǎng)絡的運行。
- 網(wǎng)絡有動態(tài)拓撲:無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點可能由于電池能量耗盡或者故障而從網(wǎng)絡中退出,也可能是按照某種設定的程序從網(wǎng)絡中退出(比如說休眠);網(wǎng)絡外的節(jié)點可加入網(wǎng)絡中。
- 采用多跳路由通信:覆蓋同樣大小的區(qū)域單跳路由消耗的能量遠遠超過了多跳路由,所以絕大部分傳感器網(wǎng)絡采用多跳路由,不過多跳路由也會導致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)延遲、復雜的路由計算等新問題產(chǎn)生。
- 冗余:由于傳感器節(jié)點容易出現(xiàn)故障,為了使受損的傳感器節(jié)點周圍的其他傳感器節(jié)點能夠代替受損的節(jié)點繼續(xù)工作,所以傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點一般比較密集,具有冗余的特點。
- 硬件資源及功能有限:無線傳感器節(jié)點由于受價格、體積和攜載能源的限制,其計算能力、數(shù)據(jù)處理能力、存儲空間有限,決定了在節(jié)點操作系統(tǒng)的設計中,協(xié)議層次內(nèi)容不能過于復雜。
- 電源續(xù)航能力較小:網(wǎng)絡節(jié)點有電池供電,電池續(xù)航能力小,在許多應用場景中無法換電池。傳感器節(jié)點電能用完,該節(jié)點就失去了作用,所以在設計傳感器網(wǎng)絡時需要考慮節(jié)能。
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