WSN的應(yīng)用及其標準發(fā)展
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每個無線傳感器都被看作一個節(jié)點，擁有無線通信能力，同時還具有一定的信號處理與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的智能。根據(jù)應(yīng)用的類型，每個節(jié)點都可以有一個指定的地址。圖2顯示了某個節(jié)點的通用結(jié)構(gòu)圖。它一般會包括一個傳感裝置、一個數(shù)據(jù)處理微控制器，以及一個無線連接RF模塊。根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)定義，RF模塊可以起到一個簡單發(fā)射器或者收發(fā)器 （TX/RX）的作用。進行節(jié)點設(shè)計時，注意電流消耗和處理能力非常的重要。微控制器的內(nèi)存非常依賴于所使用的軟件棧。
圖2 一個WSN節(jié)點的通用結(jié)構(gòu)圖
圖3顯示了家庭環(huán)境中應(yīng)用的一個WSN。在這種網(wǎng)絡(luò)中，我們可以觀察到不同類型的傳感器，例如，運動檢測器、散熱器、溫度監(jiān)控，等等。
2.1 WSN針對4種主要目標
?。?） 讀取給定位置的一些參數(shù)值，并將其發(fā)送給主處理中心。在農(nóng)業(yè)應(yīng)用環(huán)境中，例如，前面介紹的牛群等，讀取每頭牛的體溫可幫助確定哪一頭牛需要更密切的監(jiān)控。
?。?） 監(jiān)控某些事件的發(fā)生，例如，在醫(yī)療應(yīng)用中，對血壓和脈搏以及心律峰值進行監(jiān)控。
?。?） 對具體物體的運動進行跟蹤，廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中，以跟蹤敵方車輛。
?。?） 幫助分類探測對象，特別是在交通控制應(yīng)用環(huán)境中。
2.2 WSN中使用的兩種主要拓撲結(jié)構(gòu)
A） 星狀網(wǎng)絡(luò)：如圖4所示，星狀網(wǎng)絡(luò)由一個點對多點無線連接組成，其一臺單主機以雙向或者單向方式連接至幾個節(jié)點。如果低功耗和低軟件開銷為關(guān)鍵參數(shù)，則這種拓撲結(jié)構(gòu)非常值得關(guān)注。其存在的局限性是有效通信距離，因為每個節(jié)點都要在主機通信距離范圍以內(nèi)。有幾種標準可以用于實現(xiàn)這種拓撲結(jié)構(gòu)。藍牙、IEEE 802.15.4或者專有系統(tǒng)為使用最為廣泛的一些標準。注意，由于一些藍牙協(xié)議的局限性，藍牙平臺并未獲得廣泛的接受。
圖4 WSN 應(yīng)用的星形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
B） 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，如圖5所示，節(jié)點與許多冗余互連連接在一起。如果某個節(jié)點故障，有許多其他方法讓兩個節(jié)點進行通信。這種拓撲具有較好的可靠性，但在電流消耗和軟件開銷方面付出代價非常大。這種拓撲結(jié)構(gòu)可以通過所有權(quán)或者Zigbee標準來實現(xiàn)。
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