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無線感測器網路採用設備與基站

發布時間: 2022-03-31 18:08:31

① 無線感測器網路支持哪些通訊方式,包括哪些設備,可應用在哪些環境

無線感測器網路支持GPRS,433MHZ,2.4GHZ,WI-FI等無線傳輸方式。像深圳-信立無線感測器,智能網關,智能環境監測裝置,智能測控裝置,智能轉換器都屬於無線感測器網路設備,主要應用在各種管網管道管溝、氣象、農業大棚、養殖場、倉儲館藏、冷藏冰櫃、實驗室、機房、生產車間等環境的溫度實時採集、無線傳輸、現場或遠程監測和預警。

② 無線感測網路與移動自組網網路相比有哪些不同

Zigbee:全新無線網路數據通信技術 Zigbee技術是隨著工業自動化對於無線通信和數據傳輸的需求而產生的,Zigbee網路省電、可靠、成本低、容量大、安全,可廣泛應用於各種自動控制領域。 Zigbee的由來: 在藍牙技術的使用過程中,人們發現藍牙技術盡管有許多優點,但仍存在許多缺陷。對工業,家庭自動化控制和遙測遙控領域而言,藍牙技術顯得太復雜,功耗大,距離近,組網規模太小等,......而工業自動化對無線通信的需求越來越強烈。正因此,經過人們長期努力,Zigbee協議在2003年中通過後,於2004正式問世了。 Zigbee是什麼: Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網,每一個Zigbee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站,在整個網路范圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網路節點間的距離可以從標準的75米,到擴展後的幾百米,甚至幾公里;另外整個Zigbee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如,你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個Zigbee控制網路。 不同的是,Zigbee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立,而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個Zigbee"基站"卻不到1000元人民幣;每個Zigbee 網路節點不僅本身可以與監控對對象,例如感測器連接直接進行數據採集和監控,它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料; 除此之外,每一個Zigbee網路節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。 每個Zigbee網路節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的感測器和受控設備,每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。 Zigbee技術的應用領域: Zigbee技術的目標就是針對工業,家庭自動化,遙測遙控,汽車自動化、農業自動化和醫療護理等,例如燈光自動化控制,感測器的無線數據採集和監控,油田,電力,礦山和物流管理等應用領域。另外它還可以對局部區域內移動目標例如城市中的車輛進行定位。(成都西谷曙光數字技術公司的專利技術)。 通常,符合如下條件之一的應用,就可以考慮採用Zigbee技術做無線傳輸: 1. 需要數據採集或監控的網點多; 2. 要求傳輸的數據量不大,而要求設備成本低; 3. 要求數據傳輸可性高,安全性高; 4. 設備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊; 5. 電池供電; 6. 地形復雜,監測點多,需要較大的網路覆蓋; 7. 現有移動網路的覆蓋盲區; 8. 使用現存移動網路進行低數據量傳輸的遙測遙控系統。 9. 使用GPS效果差,或成本太高的局部區域移動目標的定位應用。 Zigbee 技術的特點: 省電:兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間 可靠:採用了碰撞避免機制,同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送數據時的競爭和沖突;節點模塊之間具有自動動態組網的功能,信息在整個Zigbee網路中通過自動路由的方式進行傳輸,從而保證了信息傳輸的可靠性。 時延短:針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。 網路容量大:可支持達65000個節點。 安全:ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,加密演算法採用通用的AES-128。 高保密性:64位出廠編號和支持AES-128加密 Zigbee的發展前景: Zigbee技術和RFID 技術在2004年就被列為當今世界發展最快,市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。關於這方面的報道,你只需在網路,或GOOGLE搜索欄中鍵入"Zigbee",你就會看到大量的有關報道。總之,今後若干年,都將是Zigbee技術飛速發展的時期。 Zigbee技術在我國的應用情況: 盡管,國內不少人已經開始關注Zigbee這們新技術,而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術的開發工作,然而,由於Zigbee 本身是一種新的系統集成技術,應用軟體的開發必須和網路傳輸,射頻技術和底層軟硬體控制技術結合在一起。因而深入理解這個來自國外的新技術,再組織一個在這幾個方面都有豐富經驗的配套的隊伍,本身就不是一件容易的事情,因而,到目前為止,國內目前除了成都西谷曙光數字技術有限公司,真正將Zigbee技術開發成產品,並成功地用於解決幾個領域的實際生產問題而外,尚未見到其它報道。 Zigbee 和現有移動網(GPRS,CDMA-1X)的比較: 1. 無網路使用費:使用移動網需要長期支付網路使用費,而且是按節點終端的數量計算的,而Zigbee沒有這筆費用; 2. 設備投入低:使用移動網需要購買移動終端設備,每個終端的價格在人民幣1000元上下,而使用Zigbee 網路,不僅Zigbee網路節點模塊(相當於基站)費用每隻人民幣不到1000元,而且,主要使用的網路子節點(相當於手機)的價格還要低得多; 3. 通信更可靠:由於現有移動網主要是為手機通信而設計的,盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信,但實踐發現,不僅通信數率比設計速率低很多,而且數據通信的可靠信也存在一定的問題。而Zigbee網路則是專門為控制數據的傳輸而設計的,因而控制數據的傳輸具有相當的保證。 4. 高度的靈活性和低成本:首先,通過使用覆蓋距離不同,功能不同的Zigbee網路節點,以及其它非Zigbee系統的低成本的無線收發模塊,建立起一個Zigbee局部自動化控制網,(這個網路可以是星型,樹狀,網狀及其共同組成的復合網結構)再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連,從而實現低成本,高效率的工業自動化遙測遙控; 5. 比起現有的移動網來,盡管Zigbee僅僅只是一個區域網,覆蓋區域有限,但它卻可以與現有的移動網,互聯網和其它通信網路相連接,將許多Zigbee區域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題:我們知道,現有移動網路在許多地方存在盲區,特別是鐵路,公路,油田,礦山等野外,更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當可觀的,此時使用Zigbee網路進行盲區覆蓋不僅經濟有效,而且往往是現在唯一可行手段。 Zigbee與現有數傳電台的比較: 1. 可靠性高:由於Zigbee模塊的集成度遠比一般數傳電台高,分離元器件少,因而可靠性更高; 2. 使用方便安全:因為集成度高,比起一般數傳電台來,Zigbee收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,例如成都西谷公司遠距離傳輸模塊(2-5公里),最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設備之中,不僅使用方便,而且在戶外使用時,不容易受到破壞; 3. 抗干擾力強,保密性好,誤碼率低:Zigbee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術,比起一般FSK, ASK和跳頻的數傳電台來,具有更好的抗干擾能力,和更遠的傳輸距離; 4. 免費頻段:Zigbee使用的是免費頻段,而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請,而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費。 5. 價格低: Zigbee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電台的幾分之一;(2.4G,250kps,3-5公里距離DSSS 數傳模塊每隻不到1000元人民幣) 怎樣利用Zigbee盡快產生效益: 為了讓大家能更快更好的將Zigbee技術用於解決不同應用領域的實際問題,而不需要深入了解Zigbee網路本身是如何來工作的,從而大大縮短你系統集成的時間,迅速給你帶來實際經濟效益。 成都西谷曙光數字技術有限公司專門向用戶提供Zigbee無線網路平台的演示/應用套件,和具體應用開發培訓。 這個套件包括: 1). 5個標準的演示/應用模塊(其中一個用作為與計算機相連的網關節點); 2). 電池,天線等附件; 3). Zigbee網路功能演示軟體; 4). 每個模塊提供兩個USART介面; 5). 一個標準的串口通信協議,用於將應用模塊與你的計算機和感測器相連。如果我們的標准串口協議不能滿足你具體應用的需要,原則上,我們可以根據你的具體要求加以修改。 利用這個套件,你可以完全按照有線網路連接來編制你的應用程序;將實際上的無線網路,當作一個一般的有線網路來加以利用。 這個套件,具有如下演示功能: 1. 演示Zigbee網路本身所具有的自動動態組網功能; 2. 演示網路中數據傳輸自動路由,以及數據如何在網路中傳輸的功能; 3. 顯示網路無線鏈路連接狀況,以及每個網路節點實際數據傳輸統計的功能,; 4. 演示整個網路的多種數據採集功能; 5. 演示控制中心對遠端網路節點的控制功能; 6. 更重要的是,它除了具有如上的演示功能外,它還可用於實際網路布置中檢查無線鏈路連接狀況,對現場網路節點的具體布置效果進行評估和調整。這個套件中的每個模塊提供兩個USART介面,供用戶直接編寫自己的應用程序和它用。這樣,用戶可根據自己實際應用的需要,確定所需的網路節點數量和遠端的具體設置後,就可以編寫具體應用程序軟體。當你的軟體開發工作完成後,就可以直接使用我們提供的標准模塊進行現場安裝設置後,就可以工作了。

③ 在一個無線感測網路中,一個感測器可以不通過無線數據傳輸設備而將數據發射給基站嗎

不可以的。無線感測器工作原理:
WSN一般都包括一台主機或者「網關」,其通過一個無線電通信鏈路與大量無線感測器進行通信。數據收集工作在無線感測器節點完成,被壓縮後,直接傳輸給網關,或者如果有要求,也可以利用其他無線感測器節點來將數據傳遞給網關。之後,網關保證該數據是系統的輸入數據。
每個無線感測器都被看作一個節點,擁有無線通信能力,同時還具有一定的信號處理與網路數據的智能。根據應用的類型,每個節點都可以有一個指定的地址。下圖顯示了某個節點的通用結構圖。它一般會包括一個感測裝置、一個數據處理微控制器,以及一個無線連接RF模塊。根據不同的網路定義,RF模塊可以起到一個簡單發射器或者收發器(TX/RX)的作用。進行節點設計時,注意電流消耗和處理能力非常的重要。微控制器的內存非常依賴於所使用的軟體棧。

④ 無線感測器網路可能採用哪些無線通信方式

基於XL.SN智能感測網路的無線感測器數據採集傳輸系統,可以實現對溫度,壓力,氣體,溫濕度,液位,流量,光照,降雨量,振動,轉速等數據參數的實時採集,無線傳輸,無線監控與預警。在實際應用中,無線感測器數據採集傳輸系統常見的包括深圳信立科技農業物聯網智能大棚環境監控系統,智慧養殖環境監控系統,智慧管網管溝監控系統,倉儲館藏環境監控系統,機房實驗室環境監控系統,危險品倉庫環境監控系統,大氣環境監控系統,智能製造運行過程監控系統,能源管理系統,電力監控系統等。
無線感測器數據採集傳輸系統,比較常用的的無線數據傳輸組網技術包括433MHZ,Zigbee(2.4G),運營商網路(GPRS)等三種方式,其中433MHZ,Zigbee(2.4G)屬於近距離無線通訊技術,並且都使用ISM免執照頻段。運營商網路(GPRS)屬於遠距離無線通訊技術,按數據流量收費。
1、基於Zigbee(2.4G)的智能感測網路
ZigBee的特點是低功耗、高可靠性、強抗干擾性,布網容易,通過無線中繼器可以非常方便地將網路覆蓋范圍擴展至數十倍,因此從小空間到大空間、從簡單空間環境到復雜空間環境的場合都可以使用。但相比於WiFi技術,Zigbee是定位於低傳輸速率的應用,因此Zigbee顯然不適合於高速上網、大文件下載等場合。對於餐飲行業的無線點餐應用,由於其數據傳輸量一般來說都不是很大,因此Zigbee技術是非常適合該應用的。

2、基於433MHz的智能感測網路
433MHz技術使用433MHz無線頻段,因此相比於WiFi和Zigbee,433MHz的顯著優勢是無線信號的穿透性強、能夠傳播得更遠。但其缺點也是很明顯的,就是其數據傳輸速率只有9600bps,遠遠小於WiFi和Zigbee的數據速率,因此433Mhz技術一般只適用於數據傳輸量較少的應用場合。從通訊可靠性的角度來講,433Mhz技術和WiFi一樣,只支持星型網路的拓撲結構,通過多基站的方式實現網路覆蓋空間的擴展,因此其無線通訊的可靠性和穩定性也遜於Zigbee技術。另外,不同於Zigbee和WiFi技術中所採用的加密功能,433Mhz網路中一般採用數據透明傳輸協議,因此其網路安全可靠性也是較差的。

3、基於運營商的智能感測網路
GPRS無線傳輸設備主要針對工業級應用,是一款內嵌GSM/GPRS核心單元的無線Modem,採用GSM/GPRS網路為傳輸媒介,是一款基於移動GSM短消息平台和GPRS數據業務的工業級通訊終端。它利用GSM 移動通信網路的簡訊息和GPRS業務為用戶搭建了一個超遠距離的數據傳輸平台。
標准工業規格設計,提供RS232標准介面,直接與用戶設備連接,實現中英文簡訊功能,彩信功能,GPRS數據傳輸功能。具有完備的電源管理系統,標準的串列數據介面。外觀小巧,軟體介面簡單易用。可廣泛應用於工業簡訊收發、GPRS實時數據傳輸等諸多工業與民用領域。

⑤ 目前無線感測器網路採用的主要傳輸介質有哪些 各有何特點

總體上分為電磁波和聲波,聲波主要用於水下無線感測器通信,比如聲吶,雷達等,聲波的特點是容易受到干擾,遇到障礙物容易被反彈,穿透性差。

電磁波又可戲份為無線電波,可見光波,紅外線,微波,毫米波,以及射線等。其中紅外波主要用於短距離無線通訊,比如障礙識別,遙控器等,其特點是穿透性差,容易反射。

無線電波是最主要的無線通訊介質。其特點是具有一定的可穿透性,可遠距離傳輸也可近距離傳輸,抗干擾能力相對較強。


無線感測器網路:

無線感測器網路是一種全新的信息獲取品台,能夠實時監測和採集網路分布區域內各種監測對象的數據,並將這些數據發送至網關節點,以實現范圍內目標檢測,追蹤等。特點是快速展開,抗毀強。

三個基本要素是:感測器,感知對象,觀察者。



⑥ 無線感測器網路的優缺點

一、優點

(1) 數據機密性

數據機密性是重要的網路安全需求,要求所有敏感信息在存儲和傳輸過程中都要保證其機密性,不得向任何非授權用戶泄露信息的內容。

(2)數據完整性

有了機密性保證,攻擊者可能無法獲取信息的真實內容,但接收者並不能保證其收到的數據是正確的,因為惡意的中間節點可以截獲、篡改和干擾信息的傳輸過程。通過數據完整性鑒別,可以確保數據傳輸過程中沒有任何改變。

(3) 數據新鮮性

數據新鮮性問題是強調每次接收的數據都是發送方最新發送的數據,以此杜絕接收重復的信息。保證數據新鮮性的主要目的是防止重放(Replay)攻擊。

二、缺點

根據網路層次的不同,無線感測器網路容易受到的威脅:

(1)物理層:主要的攻擊方法為擁塞攻擊和物理破壞。

(2)鏈路層:主要的攻擊方法為碰撞攻擊、耗盡攻擊和非公平競爭。

(3)網路層:主要的攻擊方法為丟棄和貪婪破壞、方向誤導攻擊、黑洞攻擊和匯聚節點攻擊。

(4)傳輸層:主要的攻擊方法為泛洪攻擊和同步破壞攻擊。

(6)無線感測器網路採用設備與基站擴展閱讀:

一、相關特點

(1)組建方式自由。

無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制,組建者無論在何時何地,都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路,組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。

(2)網路拓撲結構的不確定性。

從網路層次的方向來看,無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的,例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少,網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。

(3)控制方式不集中。

雖然無線感測器網路把基站和感測器的節點集中控制了起來,但是各個感測器節點之間的控制方式還是分散式的,路由和主機的功能由網路的終端實現各個主機獨立運行,互不幹涉,因此無線感測器網路的強度很高,很難被破壞。

(4)安全性不高。

無線感測器網路採用無線方式傳遞信息,因此感測器節點在傳遞信息的過程中很容易被外界入侵,從而導致信息的泄露和無線感測器網路的損壞,大部分無線感測器網路的節點都是暴露在外的,這大大降低了無線感測器網路的安全性。

二、組成結構

無線感測器網路主要由三大部分組成,包括節點、感測網路和用戶這3部分。其中,節點一般是通過一定方式將節點覆蓋在一定的范圍,整個范圍按照一定要求能夠滿足監測的范圍。

感測網路是最主要的部分,它是將所有的節點信息通過固定的渠道進行收集,然後對這些節點信息進行一定的分析計算,將分析後的結果匯總到一個基站,最後通過衛星通信傳輸到指定的用戶端,從而實現無線感測的要求。

⑦ 無線感測器網路常見通信協議標準是什麼

無線感測器網路主要由三大部分組成,包括節點、感測網路和用戶這3部分。其中,節點一般是通過一定方式將節點覆蓋在一定的范圍,整個范圍按照一定要求能夠滿足監測的范圍;感測網路是最主要的部分,它是將所有的節點信息通過固定的渠道進行收集,然後對這些節點信息進行一定的分析計算,將分析後的結果匯總到一個基站,最後通過衛星通信傳輸到指定的用戶端,從而實現無線感測的要求

⑧ 什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能,常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

⑨ 無線感測網路與其它信息探測系統比較有什麼優勢

摘要 無線網路可分為兩種。一種是有基礎設施的網路,需要固定基站,比如手機通信這種無線蜂窩網就需要高大的天線和大功率基站來支持;一種是無基礎設施網包括移動 Ad Hoc 網路和無線感測器網路(WSN),這種網路節點是分布式的沒有固定基站,注意它仍然是有基站的只是沒有專門的固定基站。Ad Hoc 網路指的是無線自組織網路,移動 Ad Hoc 網路的終端是快速移動的。而無線感測器網路的節點是靜止的或者移動很慢。無線感測器網路的官方定義是 WSN 是由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路。從中可以看出感測器網路主要負責的是數據採集、處理與傳輸三種功能,分別對應的是感測器技術、計算機處理技術和無線通信技術。由於感測器網路節點通信方式一般都是採用無線通信方式,故感測器網路代表的就是無線感測器網路。