無線傳感器網(wǎng)絡(luò):一種低功耗、無線型應(yīng)用
WSN針對4種主要目標:
1 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。
2 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。
3 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。
4 幫助分類探測對象,特別是在交通控制應(yīng)用環(huán)境中。
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)。
圖5 WSN應(yīng)用中所使用的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲
結(jié)論
WSN每天都在發(fā)展,而隨之出現(xiàn)的新標準也越來越多。然而,需要注意的是大多數(shù)這些標準都還沒有達到成熟的水平。相反,它們都還處在剛剛起步的階段。一位嚴謹?shù)?WSN 設(shè)計工程師會在架構(gòu)以及特定標準的能力方面深入研究其網(wǎng)絡(luò)需求,以便滿足電流消耗、最大允許節(jié)點數(shù)、電池壽命、數(shù)據(jù)速率和工作頻率等關(guān)鍵要求。
評論