無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的應用市場(chǎng)和解決方案

應用

凌力爾特的Dust Networks SmartMesh™產(chǎn)品線(xiàn)兼有符合WirelessHART及6LoWPAN標準的 IPv6 產(chǎn)品，它們利用 802.15.4 以提供市面上可靠最高和功率最低的 WSN 解決方案。Dust Eterna™ 微塵 (LTC5800 系列) 是單芯片器件，其將一個(gè) Cortex-M3™ 微處理器、存儲器和外設耦合至目前功率最低的 802.15.4 無(wú)線(xiàn)線(xiàn)路。設計人員將微塵芯片嵌入在其傳感器組件之中，并可依靠網(wǎng)絡(luò )形成和優(yōu)化，并將傳感器數據傳輸至其應用。Dust 的管理器可實(shí)現從幾十到幾千個(gè)設備的平穩調節，并提供用于網(wǎng)絡(luò )的數據及配置接口。兩個(gè)產(chǎn)品系列均適合構建能提供可按節點(diǎn)配置之數據速率之高度可靠的多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò )。它們適于解決各種各樣的 WSN 問(wèn)題。采用 Dust 微塵和管理器的部分應用實(shí)例包括：

泊車(chē)-Streetline公司是一家智能泊車(chē)解決方案供應商，其產(chǎn)品可監視城市泊車(chē)位的實(shí)時(shí)可用情況。車(chē)輛探測器安裝在泊車(chē)位的下方，位于鋪砌層的內部并與路面齊平。這就帶來(lái)了挑戰，因為傳感器件的天線(xiàn)安放在地下，而后當車(chē)位被占據時(shí)則被金屬車(chē)輛所覆蓋。無(wú)線(xiàn)路徑分集是必不可少的，因為不同的車(chē)輛停放位置會(huì )改變器件對之間的路徑質(zhì)量。Streetline 將高架的轉發(fā)器件安裝在附近的街燈上，以獲得至停車(chē)傳感器的視線(xiàn)。這些轉發(fā)器形成了一個(gè)多跳網(wǎng)格，用于把所有的車(chē)位占用數據收集至局部網(wǎng)絡(luò )管理器，并在此匯總到一個(gè)覆蓋全城的數據庫之中以供客戶(hù)和執法機構使用。無(wú)線(xiàn)技術(shù)對于此類(lèi)應用是至關(guān)緊要的，因為要想用電線(xiàn)將傳感器連接至每個(gè)車(chē)位操作起來(lái)是非常困難的，而低功率無(wú)線(xiàn)通信還可降低更換電池的頻度。

煉油廠(chǎng)過(guò)程控制-雪佛龍 (Chevron) 公司采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)監視石油開(kāi)采和提煉設備。這些網(wǎng)絡(luò )常常部署于嚴酷的環(huán)境 (因為存在危險的極端溫度和化學(xué)品，并存在發(fā)生爆炸的風(fēng)險)，在這里無(wú)法為有線(xiàn)傳感器布設導管。此外，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)還可實(shí)現旋轉結構和移動(dòng)運營(yíng)商的監視。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )被安裝在遍布一個(gè)大型煉油廠(chǎng)的不同位置。為了把數據收集到一個(gè)集中式控制中心，采用了一個(gè) Cisco IEEE 802.11a 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)格，作為每個(gè) IEEE 802.15.4 網(wǎng)絡(luò )管理器的回傳骨干連接。這使得低功率傳感器件能夠向其局部管理器進(jìn)行報告，數據在局部管理器上聚集并可靠地往復傳送。該配置充分體現了兩種標準之間的強大融合。

能耗監測 - Vigilent 公司可提供用于室內環(huán)境的智能型能耗管理系統。由于數據中心里任何位置的溫度上升都可能導致設備故障，因此空調常常以滿(mǎn)功率連續運行，從而造成能源浪費。設備管理人員不愿意其內部網(wǎng)絡(luò )受到危害，因此 Vigilent 部署了不會(huì )影響常規運作的無(wú)線(xiàn)器件。另外，設備對于安全性也十分敏感，因此需要采用無(wú)線(xiàn)協(xié)議對所有的數據包進(jìn)行端到端加密，并在網(wǎng)絡(luò )管理器上提供附加的安全性。數據中心檢測點(diǎn)通常都很密集，Vigilent 成功地部署了多個(gè)重疊網(wǎng)絡(luò )以實(shí)現所要求的傳感器數目。

結論

基于 802.15.4 無(wú)線(xiàn)標準的多通道時(shí)間同步網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò )可解決構建靈活、可靠、低功率無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )所涉及的眾多難題。