無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )涉及的7個(gè)重要概念

　　最近，經(jīng)常收到很多朋友的咨詢(xún)，主要詢(xún)問(wèn)什么是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，主要用在什么地方。這里，筆者為大家簡(jiǎn)單介紹一下無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )涉及到的幾個(gè)概念。

　　1、WSN，英文為Wireless Sensor Networks，中文是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。它是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò )，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式通信，因此網(wǎng)絡(luò )設置靈活，設備位置可以隨時(shí)更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式的連接。通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò )。

　　2、WS，英文為Wireless Sensor，中文是無(wú)線(xiàn)傳感器。它的組成模塊封裝在一個(gè)外殼內，在工作時(shí)它將由電池或振動(dòng)發(fā)電機提供電源，構成無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點(diǎn)，通過(guò)自組織的方式構成網(wǎng)絡(luò )。它可以采集設備的數字信號通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )傳輸到監控中心的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，直接送入計算機，進(jìn)行分析處理。如果需要，無(wú)線(xiàn)傳感器也可以實(shí)時(shí)傳輸采集的整個(gè)時(shí)間歷程信號。監控中心也可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)把控制、參數設置等信息無(wú)線(xiàn)傳輸給節點(diǎn)。數據調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經(jīng)過(guò)放大，濾波等調理電路后，送到模數轉換器，轉變?yōu)閿底中盘?，送到主處理器進(jìn)行數字信號處理，計算出傳感器的有效值，位移值等。

　　3、DTU ，英文全稱(chēng)為Data Transfer unit，中文是數據傳輸單元。它是專(zhuān)門(mén)用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳送的無(wú)線(xiàn)終端設備。

　　4、RTU（遠程終端單元），英文全稱(chēng)RemoteTerminalUnit，中文全稱(chēng)為遠程終端控制系統，負責對現場(chǎng)信號、工業(yè)設備的監測和控制。RTU（RemoteTerminalUnit）是構成企業(yè)綜合自動(dòng)化系統的核心裝置，通常由信號輸入/出模塊、微處理器、有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通訊設備、電源及外殼等組成，由微處理器控制，并支持網(wǎng)絡(luò )系統。它通過(guò)自身的軟件（或智能軟件）系統，可理想地實(shí)現企業(yè)中央監控與調度系統對生產(chǎn)現場(chǎng)一次儀表的遙測、遙控、遙信和遙調等功能。

　　5、GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是GSM移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，屬于第二代移動(dòng)通信中的數據傳輸技術(shù)。GPRS可說(shuō)是GSM的延續。GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同，是以封包（Packet）式來(lái)傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

　　6、ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據國際標準規定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。這一名稱(chēng)（又稱(chēng)紫蜂協(xié)議）來(lái)源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說(shuō)蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò )。其特點(diǎn)是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊技術(shù)。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層（PHY）、媒體訪(fǎng)問(wèn)控制層（MAC）、傳輸層（TL）、網(wǎng)絡(luò )層（NWK）、應用層（APL）等。其中物理層和媒體訪(fǎng)問(wèn)控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。

　　7、Modbus協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò )（例如以太網(wǎng)）和其它設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。有了它，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行集中監控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請求訪(fǎng)問(wèn)其它設備的過(guò)程，如何回應來(lái)自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。