A. 无线与传感器网络实验课程 。想问下有哪些传感器的具体应用。比如在门上安装两个红外传感器记录进出的人
所有的传感器增加无线功能,就是无线传感器。
比如测量水深,水温,流速的传感器,才一个无线传输模块。
比如太阳能路灯,要上报电流,电压等电气参数,通过GPRS无线传输。
比如老人院老人佩戴设备集成角度传感器,如果摔倒无线传输报警。
比如电瓶车,位置偏离了限定的范围或者发生异常震动,会通过无线上报。
智能家居更是这样,WIFI、ZigBee,GPRS各种无线网络与林林总总的传感器结合的一个典型应用。
实际是传感器结合无线传输模块,以及上位机共同构成了一套远程监控系统。
B. 什么是无线传感器网络
无线传感器的无线传输功能,常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
与传统有线网络相比,无线传感器网络技术具有很明显的优势特点,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。
C. 为大学建设一个无线传感器网络实验室需要购买哪些设备和软件
硬件不贵
先买一些节点来研究,自己画原理图自己防他的板子做自己的节点,还可以扩展。
我们用的是UC伯克利的点。现在自己做了。
然后就是一些扩展设备了,这个就多了想买什么买什么,天线、编程板神马的。。。还有各种固定节点的设备,我们还有太阳能板、防水盒等等。
软件开源的tinyos好装好学还免费。
最难的是实验设计。。。我们想开实验,就是不知道怎么设计实验项目。。。
D. 简述无线传感网发展历史的阶段划分和各阶段的技术特点
无线传感器
无线传感器的组成模块封装在一个外壳内,在工作时它将由电池或振动发电机提供电源,构成无线传感器网络节点。它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关,直接送入计算机,进行分析处理。如果需要,无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。
发展历程
早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制器的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于传感器网络,人们用其组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用,并使用无线技术连接CONTROLENGINEERING China版权所有,无线传感器网络逐渐形成。
无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国,非常重视无线传感器网络的发展CONTROLENGINEERING China版权所有,IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展,波士顿大学(BostonUnversity)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium),期望能促进传感器联网技术开发。除了波士顿大学,该协会还包括BP、霍尼韦尔(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、L-3Communications、Millennial Net、Radianse、Sensicast Systems及Textron Systems。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时,更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术,《商业周刊》预测的未来四大新技术中,无线传感器网络也列入其中。可以预计,无线传感器网络的广泛是一种必然趋势,它的出现将会给人类社会带来极大的变革。
应用现状
虽然无线传感器网络的大规模商业应用CONTROLENGINEERING China版权所有,由于技术等方面的制约还有待时日,但是最近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小,已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域:
1 环境的监测和保护
随着人们对于环境问题的关注程度越来越高,需要采集的环境数据也越来越多,无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利,并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。比如,英特尔研究实验室研究人员曾经将32个小型传感器连进互联网,以读出缅因州"大鸭岛"上的气候,用来评价一种海燕巢的条件。无线传感器网络还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移,研究环境变化对农作物的影响,监测海洋、大气和土壤的成分等。此外,它也可以应用在精细农业中控制工程网版权所有,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。
E. 请简要描述在无线传感网络组网实验中进行zigbee参数配置时需注意哪些问题
Zigbee:全新无线网络数据通信技术 Zigbee技术是随着工业自动化对于无线通信和数据传输的需求而产生的,Zigbee网络省电、可靠、成本低、容量大、安全,可广泛应用于各种自动控制领域。 Zigbee的由来: 在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,......而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此,经过人们长期努力,Zigbee协议在2003年中通过后,于2004正式问世了。 Zigbee是什么: Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。 不同的是,Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee"基站"却不到1000元人民币;每个Zigbee 网络节点不仅本身可以与监控对对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料; 除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。 每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。 Zigbee技术的应用领域: Zigbee技术的目标就是针对工业,家庭自动化,遥测遥控,汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制,传感器的无线数据采集和监控,油田,电力,矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。(成都西谷曙光数字技术公司的专利技术)。 通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输: 1. 需要数据采集或监控的网点多; 2. 要求传输的数据量不大,而要求设备成本低; 3. 要求数据传输可性高,安全性高; 4. 设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块; 5. 电池供电; 6. 地形复杂,监测点多,需要较大的网络覆盖; 7. 现有移动网络的覆盖盲区; 8. 使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。 9. 使用GPS效果差,或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。 Zigbee 技术的特点: 省电:两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间 可靠:采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。 时延短:针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。 网络容量大:可支持达65000个节点。 安全:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用通用的AES-128。 高保密性:64位出厂编号和支持AES-128加密 Zigbee的发展前景: Zigbee技术和RFID 技术在2004年就被列为当今世界发展最快,市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。关于这方面的报道,你只需在网络,或GOOGLE搜索栏中键入"Zigbee",你就会看到大量的有关报道。总之,今后若干年,都将是Zigbee技术飞速发展的时期。 Zigbee技术在我国的应用情况: 尽管,国内不少人已经开始关注Zigbee这们新技术,而且也有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作,然而,由于Zigbee 本身是一种新的系统集成技术,应用软件的开发必须和网络传输,射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术,再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍,本身就不是一件容易的事情,因而,到目前为止,国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司,真正将Zigbee技术开发成产品,并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外,尚未见到其它报道。 Zigbee 和现有移动网(GPRS,CDMA-1X)的比较: 1. 无网络使用费:使用移动网需要长期支付网络使用费,而且是按节点终端的数量计算的,而Zigbee没有这笔费用; 2. 设备投入低:使用移动网需要购买移动终端设备,每个终端的价格在人民币1000元上下,而使用Zigbee 网络,不仅Zigbee网络节点模块(相当于基站)费用每只人民币不到1000元,而且,主要使用的网络子节点(相当于手机)的价格还要低得多; 3. 通信更可靠:由于现有移动网主要是为手机通信而设计的,尽管CDMA-1X和GPRS可以进行数据通信,但实践发现,不仅通信数率比设计速率低很多,而且数据通信的可靠信也存在一定的问题。而Zigbee网络则是专门为控制数据的传输而设计的,因而控制数据的传输具有相当的保证。 4. 高度的灵活性和低成本:首先,通过使用覆盖距离不同,功能不同的Zigbee网络节点,以及其它非Zigbee系统的低成本的无线收发模块,建立起一个Zigbee局部自动化控制网,(这个网络可以是星型,树状,网状及其共同组成的复合网结构)再通过互联网或移动网与远端的计算机相连,从而实现低成本,高效率的工业自动化遥测遥控; 5. 比起现有的移动网来,尽管Zigbee仅仅只是一个局域网,覆盖区域有限,但它却可以与现有的移动网,互联网和其它通信网络相连接,将许多Zigbee局域网相互连成为一个整体。有效的解决移动网的盲区覆盖问题:我们知道,现有移动网络在许多地方存在盲区,特别是铁路,公路,油田,矿山等野外,更是如此。而增加一个移动基站或直放站的费用是相当可观的,此时使用Zigbee网络进行盲区覆盖不仅经济有效,而且往往是现在唯一可行手段。 Zigbee与现有数传电台的比较: 1. 可靠性高:由于Zigbee模块的集成度远比一般数传电台高,分离元器件少,因而可靠性更高; 2. 使用方便安全:因为集成度高,比起一般数传电台来,Zigbee收法模块体积可以做得很小,而且功耗低,例如成都西谷公司远距离传输模块(2-5公里),最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多,因而很容易集成或直接安放在到设备之中,不仅使用方便,而且在户外使用时,不容易受到破坏; 3. 抗干扰力强,保密性好,误码率低:Zigbee收发模块使用的是2.4G 直序扩频技术,比起一般FSK, ASK和跳频的数传电台来,具有更好的抗干扰能力,和更远的传输距离; 4. 免费频段:Zigbee使用的是免费频段,而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请,而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。 5. 价格低: Zigbee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一;(2.4G,250kps,3-5公里距离DSSS 数传模块每只不到1000元人民币) 怎样利用Zigbee尽快产生效益: 为了让大家能更快更好的将Zigbee技术用于解决不同应用领域的实际问题,而不需要深入了解Zigbee网络本身是如何来工作的,从而大大缩短你系统集成的时间,迅速给你带来实际经济效益。 成都西谷曙光数字技术有限公司专门向用户提供Zigbee无线网络平台的演示/应用套件,和具体应用开发培训。 这个套件包括: 1). 5个标准的演示/应用模块(其中一个用作为与计算机相连的网关节点); 2). 电池,天线等附件; 3). Zigbee网络功能演示软件; 4). 每个模块提供两个USART接口; 5). 一个标准的串口通信协议,用于将应用模块与你的计算机和传感器相连。如果我们的标准串口协议不能满足你具体应用的需要,原则上,我们可以根据你的具体要求加以修改。 利用这个套件,你可以完全按照有线网络连接来编制你的应用程序;将实际上的无线网络,当作一个一般的有线网络来加以利用。 这个套件,具有如下演示功能: 1. 演示Zigbee网络本身所具有的自动动态组网功能; 2. 演示网络中数据传输自动路由,以及数据如何在网络中传输的功能; 3. 显示网络无线链路连接状况,以及每个网络节点实际数据传输统计的功能,; 4. 演示整个网络的多种数据采集功能; 5. 演示控制中心对远端网络节点的控制功能; 6. 更重要的是,它除了具有如上的演示功能外,它还可用于实际网络布置中检查无线链路连接状况,对现场网络节点的具体布置效果进行评估和调整。这个套件中的每个模块提供两个USART接口,供用户直接编写自己的应用程序和它用。这样,用户可根据自己实际应用的需要,确定所需的网络节点数量和远端的具体设置后,就可以编写具体应用程序软件。当你的软件开发工作完成后,就可以直接使用我们提供的标准模块进行现场安装设置后,就可以工作了。
F. 无线传感器执行网如何实现区域最优化协作
为了解决测量无线传感器网络可靠性的问题,提出一种可靠性评估模型,此模型综合考虑了基于容错的网络抗毁性和基于能效的网络寿命这两个主要因素。通过确定K-覆盖和K-连通,可有效评估自然失效和能量约束条件下的网络可靠性,同时可以延长网络寿命并提高网络的鲁棒性。实验结果表明在无线传感器网络中可靠性与传感器密度存在一定关系。通过实现可靠性模型中的最优化目标,满足了传感器覆盖率和网络连通率要求,提高了无线传感器网络的安全性能。
无线传感器网络W
SN(w ireless sensor net-w
orks)[1]是由一组稠密布置、随机撒布的传感器组成的无线自组织网络,以其随机布置、自组织、适应苛刻环境等优势,具有在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求的潜力。然而,在大多数应用环境中对无线传感器网络
G. 无线传感器的应用实例
桥梁健康检测及监测桥梁结构健康监测(SHM)是一种基于传感器的主动防御型方法,可以弥补目前安全性能十分重要的结构中,把传感器网络安置到桥梁、建筑和飞机中,利用传感器进行SHM是一种可靠且不昂贵的做法,可以在第一时间检测到缺陷的形成。这种网络可以提早向维修人员报告在关键结构中出现的缺陷,从而避免灾难性事故。粮仓温湿度监测无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍,这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多,分布广,使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数,应用无线传感器网络技术具有低功耗,低成本,布线简单,安装方便,易于组网,便于管理维护等特点。混凝土浇灌温度监测在混凝土施工过程中,将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内,可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点,整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心,不需要在施工现场布放长电缆,安装布放方便,能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题.地震监测通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络,可以对不同环境进行不间断的高精度数据搜集。采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间。保证了传感器网络的实用性。无线传感器网络相对于传统的网络,其最明显的特色可以用六个字来概括即:“自组织,自愈合”。这些特点使得无线传感器网络能够适应复杂多变的环境,去监测人力难以到达的恶劣环境地区。BEETECH无线传感器网络节点体积小巧,不需现场拉线供电,非常方便在应急情况下进行灵活部署监测并预测地质灾害的发生情况。建筑物振动检测建筑物悬臂部分不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求;通过现场测量,收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系; 同时,通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比,为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据。本次应用采用高精度加速度传感器,捕捉大型结构微弱振动,同样适用于风载,车辆等引起的脉动测量。
H. 无线传感器有哪些应用实例
随着物联网无线传感器技术不断提高,越来越得到广泛应用,主要用于石油化工,电力,工业制造,医药,农业,养殖,市政等领域,不仅提高了工作效率,还降低了生产成本。这里,小编结合用户实际需求盘点了联网无线传感器技术的十大典型应用实例。
一、EMS能源数据无线监控
针对美的集团的一个总厂,下面有7个分厂(总装一分厂、总装二分厂、总装三分厂、轻商分厂、注塑分厂、电子分厂、部装分厂)的监控和信息分析。
1、实现对各分厂的各线体现场电能表、各种流量计量表(如压缩空气流量、石油气流量、氧气流量、氮气流量等)的实时数据采集及监控
2、实现各分厂的各线体的用电量、用压缩空气量、用石油气量、用氮气量、用氧气量等的计算、统计、分析
3、实现统计报表功能、实时数据和状态显示功能、历史和实时曲线功能、远程控制功能、管理功能、冗余功能
4、要求系统具有良好的开放性,可以与其它信息系统等进行数据交换
二、地下管沟水位监测
为了确保上海迪斯尼乐园整个园区后期的安全运营,需要对供排水管道网络进行科学周到的监控管理。
1、一共有六个点需要监测地下管沟的水位。
2、当水位超标时,将信号上传至电脑或手机上。
三、电厂管网压力、流量、温度无线监控
广东罗定电厂管网压力、流量、温度无线监测主要监测管网的压力、流量、温度,以及阀门开度等等参数,并在需要时对阀门进行开、关操作。该系统由监控中心、通信网路、测控终端等组成。
各个管网监测点的数据采集终端可监视和采集温度、压力、流量等等参数,同时具备远程控制功能,可进行管网阀门的开关调度及显示。数据存入数据库供控制中心及有关部门分析和决策取用,并能保存至少两年以上,提高工作效率。