汽車(chē)無(wú)線(xiàn)傳感器的研究與設計
無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )能夠支持的最大無(wú)線(xiàn)傳感器的數量取決于所抽樣的時(shí)間間隔(SI)。一旦合適的時(shí)間間隔被選定(基于輸入的改變速率),使用公式(1)確定節點(diǎn)的數目和TDMA時(shí)隙數。
利用溫度傳感器作為感應器,如果需要一個(gè)1 s的采樣間隔,那么主節點(diǎn)可以處理的最大節點(diǎn)數為1 400(10.714 ms的TM)主節點(diǎn)已經(jīng)達到10ms,如圖5(b)所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/197351.htm
在本節中研究了無(wú)線(xiàn)感應器的傳輸協(xié)議,并表明該設計可以達到相對較高的空間分辨率(大于1 000個(gè)節點(diǎn)規模的汽車(chē))。但是,如果傳感器耗電量過(guò)快,就需要定期更換上千個(gè)電池,這樣一來(lái),實(shí)際上是限制了空間分辨率。因此,這就需要考慮無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的生命周期。
3 傳感器網(wǎng)絡(luò )的生命周期
無(wú)線(xiàn)傳感器的三個(gè)主要消耗電能的模塊是:感應模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊和微控制器模塊,如表1所示。這三個(gè)模塊主要有兩個(gè)操作模式:關(guān)機模式和工作模式。在這兩種模式下分析了每種模塊的功耗,以及總的消耗量。
此外,使用一個(gè)標準為500 mAh電池,這是由供應所需要的電流不能降低,要扣除20%的理論量。因此,要計算出平均壽命(小時(shí)),計算公式為:
BS=電池供電一小時(shí)=500 mAh;AO=工作模式下傳感器電流量=453.581μA;
AOF=關(guān)機模式下傳感器電流量=17.479μA;TO=傳感器處于工作模式的時(shí)間率(%)。
4 結束語(yǔ)
本文詳細介紹了單個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器的硬件設計方案和無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )傳輸協(xié)議,可方便快捷收集大量汽車(chē)測試環(huán)境中的真實(shí)數據。此設計比較靈活,能夠使用多種帶寬、天線(xiàn)、電源、傳感器類(lèi)型。采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式對車(chē)輛各部狀況進(jìn)行測試,大大改善了測試設備對真實(shí)環(huán)境的影響,使測試數據更加真實(shí)。但是在實(shí)際的測試環(huán)境中,往往采用無(wú)線(xiàn)星型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構,有多個(gè)射頻發(fā)射裝置,有可能造成互調失真。無(wú)線(xiàn)信號在車(chē)輛周?chē)锌赡芏啻蝹鞑?反射、衍射等),導致噪聲的發(fā)生。這些問(wèn)題都將有待進(jìn)一步實(shí)驗和調試。由于外部振蕩器的功率消耗比較大,所以將在內部使用一個(gè)相對精確的內部振蕩器;由于較高的時(shí)鐘誤差率,必須定期進(jìn)行重新同步,以達到預期的通信性能。
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