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无线传感技术是怎么回事?

早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。

无线传感器网络是新一代的传感器网络,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。

无线传感技术的特点

1、硬件资源有限。WSN节点采用嵌入式处理器和存储器,计算能力和存储能力十分有限。所以,需要解决如何在有限计算能力的条件下进行协作颁布式信息处理的难题。

2、电源容量有限。为了测量真实世界的具体值,各个节点会密集地分布于待测区域内,人工补充能量的方法已经不再适用。

3、无中心。在无线传感器网络中,所有节点的地位都是平等的,没有预先指定的中心,是一个对等式网络。各节点通过颁布式算法来相互协调,在无人值守的情况下,节点就能自动组织起一个测量网络。

4、自组织。网络的布设和展开无需依赖于任何预设的网络设施,节点通过分层协议和份布式算法协调各自的行为,节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。

5、多跳路由。WSN节点通信能力有限,覆盖范围只有几十到几百米,节点只能与它的邻居直接通信。

6、动态拓扑。WSP是一个动态的网络,节点可以随处移动;一个节点可能会因为电池能量耗尽或其他故障,退出网络运行;也可能由于工作的需要而被添加到网络中。

7、节点数量众多,分布密集。WSN节点数量大、分布范围广,难于维护甚至不可维护。所以需要解决如何提高传感器网络的软、硬件健壮和容错性。

8、传输能力的有限性。无线传感器网络通过无线电源进行数据传输,虽然省去了布线的烦恼,但是相对于有线网络,低带宽则成为它的天生缺陷。同时,信号之间还存在相互干扰,信号自身也在不断地衰减,诸如此类。

9、安全性问题。无线信道、有限的能量,分布式控制都使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务则是这些攻击的常见方式。因此,安全性在网络中至关重要。

基于无线传感技术的LED路灯设计

基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统可以对LED路灯的开关状态进行实时的监控,同时检测和收集LED路灯的各个参数信息。LED路灯的各类参数信息(开关状态,电流、电压、亮度、温度等)经由LED路灯周边的无线传感节点实时的传输到监控中心。系统据此设计维修计划并发出警报,通知进行故障处理,节约了人力成本,提高了故障处理的效率,实现了路灯管理的智能化。

例如,基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统具有以下优势:

①无线方式组网,不需要布线,扩展灵活,且不占用空间;

②容易被采用,实施快捷方便,不影响道路环境;

③监管高效便捷,设备故障处理效率高,降低了路灯的能耗。

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