采用LabVIEW和NI無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)一座12世紀(jì)的名
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團(tuán)隊(duì)使用了低功耗和易于連接的NI WSN-3202 模擬輸入節(jié)點(diǎn)，以及型號(hào)為為HMP50的溫度與濕度計(jì)。這一裝置每10秒鐘讀取一次溫度和濕度度值，計(jì)算每分鐘內(nèi)的平均值，并將其傳給網(wǎng)關(guān)。只有在檢測(cè)到變化的時(shí)候，數(shù)字輸入（通道0和1）才會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)。只有當(dāng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送指令時(shí)數(shù)字輸出才會(huì)被激活，然后連接到特定位置的固態(tài)繼電器上。
起初，遺跡保護(hù)團(tuán)隊(duì)安裝WSN-3202節(jié)點(diǎn)時(shí)沒(méi)有使用保護(hù)性外殼，如圖3所示。后來(lái)，團(tuán)隊(duì)安裝節(jié)點(diǎn)時(shí)使用了可以著色容易隱藏的防水外殼。這樣可以選擇無(wú)線信號(hào)更好的位置。
團(tuán)隊(duì)使用LabVIEW管理測(cè)量系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了一套基于多線程的應(yīng)用程序，可以同時(shí)執(zhí)行若干進(jìn)程。這些進(jìn)程包括如下任務(wù)：本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195344.htm
Figure 2: 測(cè)量節(jié)點(diǎn)
后來(lái)，小組把節(jié)點(diǎn)裝置放在防水的地方，那里更易于上色和隱藏。這使得這個(gè)位置成為信號(hào)接收的較佳位置。
團(tuán)隊(duì)使用LabVIEW管理測(cè)量系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了一套基于多線程的應(yīng)用程序，可以同時(shí)執(zhí)行若干進(jìn)程。這些進(jìn)程包括如下任務(wù)：
測(cè)量來(lái)自傳感器網(wǎng)絡(luò)和氣象站的數(shù)據(jù)
讀取來(lái)自加速計(jì)的數(shù)據(jù)
使用互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)方的數(shù)據(jù)庫(kù)
管理用戶界面
進(jìn)程被均衡的分配在惠普（HP） Proliant ML115 G5服務(wù)器（一個(gè)四核Opteron CPU）的不同核上。應(yīng)用程序調(diào)用Service Keeper and Service Mill的工具來(lái)作為Windows操作系統(tǒng)的服務(wù)運(yùn)行。部分接口如圖4和5所示。
Figure 3: 用戶界面截圖
保護(hù)團(tuán)隊(duì)安裝了一個(gè)氣象站，由串行線纜(RS232, RS485, RS422 及 SDI-12)連接到一個(gè)叫做Digiconnect Wi-SP的Wi-Fi裝置，它與一個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)相連。服務(wù)器上的DIGI Realport軟件仿真一個(gè)串口，LabVIEW應(yīng)用程序由這個(gè)串口讀取氣象站的數(shù)據(jù)。
團(tuán)隊(duì)使用同樣的策略連接WLS-9163裝置讀取三個(gè)加速度計(jì)通道的數(shù)據(jù)。他們將WLS-9163 Wi-Fi客戶端連接到Wi-Fi接入點(diǎn)，LabVIEW由模擬輸入通道讀取數(shù)據(jù)。
盡管傳輸無(wú)線信號(hào)的條件極其惡劣，WSN網(wǎng)絡(luò)依然穩(wěn)定運(yùn)行。所有的節(jié)點(diǎn)可以達(dá)到超過(guò)20% 的信號(hào)強(qiáng)度，節(jié)點(diǎn)偶爾會(huì)失去連接，對(duì)于這些節(jié)點(diǎn)而言只要有8%的信號(hào)強(qiáng)度他們就能夠傳輸數(shù)據(jù)。這種情況可以通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)解決，但這種解決方案并不可行， 因?yàn)橹欣^節(jié)點(diǎn)并不能從外部獲取供電，會(huì)很快耗盡電池。
通過(guò)使用LabVIEW 和 NI WSN技術(shù)，團(tuán)隊(duì)很輕松地為一座12世紀(jì)的古跡開(kāi)發(fā)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)在于可以在不同地點(diǎn)將多種傳感器方便靈活的組成網(wǎng)絡(luò)。。
通過(guò)在LabVIEW中開(kāi)發(fā)節(jié)點(diǎn)程序允許在節(jié)點(diǎn)中完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，確保了節(jié)點(diǎn)電池的使用時(shí)間和更高的能源利用率。例如，保護(hù)團(tuán)隊(duì)可以應(yīng)用一種策 略，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)求平均或進(jìn)行其他復(fù)雜計(jì)算，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化時(shí)，才會(huì)傳送數(shù)據(jù)。同樣的，節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸功能也允許團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置節(jié)點(diǎn)程序。教堂保護(hù) 團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了他們的目標(biāo)，維護(hù)了一座重要?dú)v史寶庫(kù)的特色和完整性。
作者信息:
Juan José Cabana González
Diseño Implementación y Optimización OPIDIS
西班牙
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