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无线传感器网络

  无线传感器网络由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成,借助于节点中内置的形式多样的传感器测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多我们感兴趣的物质现象。在通信方式上,虽然可以采用有线、无线、红外和光等多种形式,但一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络使用如有源电子标签(ACTIVE RFID)技术,为明确起见,一般称作无线传感器网络。但也不绝对,Berkeley的Smart Dust因为可以像尘埃一样悬浮在空中,有效地避免了障碍物的遮挡,因此采用光作为通信介质。

  无线传感器网络与传统的无线网络(如WLAN和蜂窝移动电话网络)有着不同的设计目标,后者在高度移动的环境中通过优化路由和资源管理策略最大化带宽的利用率,同时为用户提供一定的服务质量保证。在无线传感器网络中,除了少数节点需要移动以外,大部分节点都是静止的。因为它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中,能源无法替代,设计有效的策略延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。

  有源电子标签(RFID)技术无疑给构建无所不在的无线传感器网络带来一次革命机遇。无线传感器网络设备,或称为“微尘传感器(Mote)”,可以由有源电子标签和传感单元构成:带有联网功能及应用软件的电路板;可检测温度、压力、湿度、光线、声音或者磁性变化的传感器界面;以及可以汇报探测情况的无线电收发装置。所有这些设备,只需要一对AA电池供电。低成本的微型芯片、低功率的无线电收发装置,加上无线联网技术,这一切使得微尘传感器完成了一次巨大的飞跃,远远超过了多年来用于测量各种事物(从建筑物温度到工厂设备振动)的传统传感器。以前的传感器需要连接到电子设备上,每个传感器成本约200~400美元,并且服务费用也很高。而每个微尘传感器,价值只有约100美元,安装成本也要低得多。随着低成本的有源电子标签技术成熟发展,这个价格在几年内有可能跌至十美元以下。

  利用有源电子标签的无线传感器网络的一大突破在于一种特殊的“网状网络(Mesh Networking)”软件。在这个网络上的传感器大部分都处于“睡眠”状态。如果哪种设备产生了有价值的信息,那么这种器件就会被短暂“唤醒”,然后把该信息传达至咫尺之遥的最近设备。这里采用了一种“戽链式(Bucket Brigade)”电子结构,通过有源电子标签之间的相互传递来逐步移动数据,直至传递到可对这些数据进行存储分析的中央计算机,而不是采用各个传感器分别传递其信息至读写基站的方式。如果有的传感器无法传输数据,内嵌式逻辑会利用其邻近传感器的信息代替故障传感器以进行准确的数据传输。“唤醒”传输功能非常重要。由于所有的设备都能保存能量,这种网络在无人值守的情况下,可以在工作场所或者数据需要不断传输的场合使用很长时间。

  上海锐帆信息科技有限公司是国内领先的专业从事电子标签(RFID)产品及短程通信设备研发、设计、供货和技术服务的高科技企业,掌握国际上最先进的电子标签核心技术,所有产品拥有完全自主的知识产权。上海锐帆i-Collected™ 技术是最新、独创的专利技术,融合了射频领域和数字技术中的多种领先科技,采用独特的软件无线电技术、微功耗技术、防碰撞技术、应答协议、局域激活的空间访问技术等专利组合。i-Collected™ 技术创建了高性价比的电子标签系列产品和解决方案,能充分满足高速发展的物流和自动识别需求。详细内容参见产品与解决方案


 
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