LabVIEW無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )（WSN）模塊先鋒的介紹

使用圖形化編程快速開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢

對無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)編程傳統上是需要具有嵌入式系統的知識，還要能夠理解供應商所選用的特定的基于文本的編程語(yǔ)言。通過(guò)LabVIEW WSN Pioneer，您可使用相同的已成為工業(yè)開(kāi)發(fā)采集、處理數據應用標準的圖形化編程方法來(lái)向NI無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)添加智能性。LabVIEW WSN PiONeer還可靈活地將C代碼與圖形化代碼直接結合，并在節點(diǎn)上運行，從而可實(shí)現算法重用。

LabVIEW WSN Pioneer極大地簡(jiǎn)化了創(chuàng )建NI WSN測量節點(diǎn)的嵌入式應用過(guò)程，正如上述LED以1Hz的頻率閃爍的案例

LabVIEW WSN Pioneer包括基本的LabVIEW編程結構，如while循環(huán)、for循環(huán)、及case結構。它還具有浮點(diǎn)數學(xué)和分析功能，無(wú)需太過(guò)深入理解整型和定點(diǎn)型數據類(lèi)型。此外，LabVIEW WSN Pioneer提供雙曲線(xiàn)、指數、三角等函數，以及字符串操作函數，該函數可自定義傳回主電腦的用戶(hù)信息。

開(kāi)發(fā)中只需鼠標點(diǎn)擊，即可通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現節點(diǎn)上應用的編譯及部署，快速實(shí)現開(kāi)發(fā)和測試。此外，在系統部署中無(wú)需指派技術(shù)人員到現場(chǎng)手動(dòng)加載新應用程序，從而降低了無(wú)線(xiàn)系統的維護成本。

NI WSN測量節點(diǎn)由TI MSP430微控制器控制，該微處理器針對低功耗、長(cháng)時(shí)間使用部署進(jìn)行了優(yōu)化，而非優(yōu)化處理器速度、存儲器、計算能力。由于對功耗的優(yōu)化，NI WSN節點(diǎn)相比于其它嵌入式LabVIEW目標來(lái)說(shuō)具有有限的性能。這種有限的性能正是LabVIEW WSN被稱(chēng)為先鋒模塊的理由。舉例來(lái)說(shuō)，LabVIEW WSN Pioneer不包括LabVIEW調試特性，如高亮執行及運行中的單步調試。然而，您可以發(fā)送、接收往來(lái)節點(diǎn)的基于字符串的用戶(hù)信息，用于調試部署的應用。同時(shí)，LabVIEW WSN Pioneer只支持順序執行，所以并行LabVIEW結構不能并發(fā)執行。由于節點(diǎn)僅有有限資源，所以只支持三角、指數及雙曲分析函數;然而，用戶(hù)可通過(guò)浮點(diǎn)數學(xué)函數創(chuàng )建用于LabVIEW WSN Pioneer的自定義函數。

延長(cháng)電池壽命

默認情況下，未編程的節點(diǎn)將每個(gè)采樣以一定采樣率發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，故電池的壽命與采樣率直接相關(guān)。在LabVIEW WSN Pioneer中添加智能可自定義節點(diǎn)行為，通過(guò)控制采樣率，并設置何時(shí)傳輸數據來(lái)延長(cháng)電池壽命。

節點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)電是主要的功率消耗因素，因此，如果應用中無(wú)需將每個(gè)采樣都傳送到網(wǎng)關(guān)，那么，只傳送需要的和有意義的數據將能極大地延長(cháng)電池壽命。常用的傳輸準則包括門(mén)限值或死區百分比。此外，還可通過(guò)求均值及使用浮點(diǎn)數學(xué)函數來(lái)減少節點(diǎn)處的數據等方法來(lái)減少傳回主機的采樣數量。

您還可以通過(guò)創(chuàng )建邏輯來(lái)優(yōu)化特定操作環(huán)境或網(wǎng)絡(luò )要求下的節點(diǎn)行為，以達到延長(cháng)電池壽命的目的。舉例來(lái)說(shuō)，如果電池電壓降至臨界值，您可通過(guò)編程讓節點(diǎn)通知操作人員，并降低采樣及傳輸率，使節點(diǎn)保持休眠狀態(tài)直到有事件發(fā)生，這與輪詢(xún)機制相比極大地節省了功耗。

In addition, you can use LabVIEW WSN Pioneer to handle digital value change event detection on the node. When you configure a DIGItal input for event detection, the node can sleep until an event occurs, providing significant power savings when compared to polling.

實(shí)現自定義分析

LabVIEW WSN Pioneer允許用戶(hù)將原始采集數據轉換為有意義的信息。舉例來(lái)說(shuō)，傳感器測量的原始電壓可直接在節點(diǎn)處轉換為工程單位。這就提供了一定程度的抽取，無(wú)需再由主機應用程序來(lái)重新對從節點(diǎn)測量到的數據進(jìn)行變換。此外，節點(diǎn)靈活的本地轉換能力允許使用更多直觀(guān)的功耗敏感型算法，支持基于門(mén)限值或死區準則的數據有條件的傳輸。

由于未編程的NI WSN測量節點(diǎn)會(huì )將每個(gè)采樣傳回網(wǎng)關(guān)，未編程節點(diǎn)的最大采樣率受限于每個(gè)采樣傳輸至網(wǎng)關(guān)的時(shí)間。通過(guò)LabVIEW WSN Pioneer對節點(diǎn)編程，可提升模擬及數字采樣的性能，通過(guò)批量傳輸來(lái)避免由于傳輸每個(gè)采樣的額外開(kāi)銷(xiāo)。使用浮點(diǎn)數學(xué)運算及分析，您可以對獲得的數據進(jìn)行處理，提取并傳輸要的信息至網(wǎng)關(guān)。

通過(guò)嵌入式?jīng)Q策縮短響應時(shí)間

通過(guò)LabVIEW WSN Pioneer可在NI WSN測量節點(diǎn)上實(shí)現嵌入式?jīng)Q策，此時(shí)無(wú)需通過(guò)主機電腦或嵌入式控制器傳輸激勵及響應，而是自動(dòng)做出決策。您可使用NI WSN 測量節點(diǎn)上的數字輸出線(xiàn)路來(lái)驅動(dòng)繼電器，實(shí)現簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)控制。舉例來(lái)說(shuō)，當溫度超過(guò)閾值后啟動(dòng)風(fēng)扇的決定可嵌入到節點(diǎn)中，此時(shí)無(wú)需與主機交互，從而省去了響應時(shí)間、提升了可靠性。

降低成本并提高性能

LabVIEW WSN Pioneer通過(guò)快速開(kāi)發(fā)來(lái)幫助用戶(hù)節省成本，同時(shí)提高了性能及靈活性。自定義NI WSN測量節點(diǎn)能夠延長(cháng)了電池壽命，實(shí)現定制分析，并通過(guò)嵌入式?jīng)Q策縮短響應時(shí)間。