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高牢靠低功耗的Dust Networks无线传感器网络

在工业生产、环境检测、基础设施建设等方面,传感器网络的作用日益凸显,正逐渐变得不可或缺。而通过无线方式部署传感器网络无疑是最具灵活性、可扩展性的解决方案。最近,凌力尔特公司宣布其Dust Netw

  在工业生产、环境检测、基础设施建造等方面,传感器网络的效果日益凸显,正逐渐变得不可或缺。而经过无线方法布置传感器网络无疑是最具灵敏性、可扩展性的解决方案。最近,凌力尔特公司宣告其Dust Networks SmartMesh无线传感器网络(WSN)产品正式进入中国市场。Dust Networks创立于2002年,是一家超低功耗嵌入式无线传感器网络产品供货商,2011年被凌力尔特收买后成为凌力尔特公司的一个业务部门。

作业传输方法
  Dust Networks SmartMesh选用的是WirelessHART协议,是一种搜集和转发周期性数据(双向)的自组建网状节点结构的网络。每个SmartMesh传感器网络由若干个传感器节点组成,其间一个节点和其它节点有所不同,为网络办理员节点,用于组织整个网络中各个节点的使命,监督和办理网络功能并向主机应用程序发送数据。
  SmartMesh选用了跳点技能,即当传感器网络中有数据需求传输时,数据不是由数据源节点直接传输至意图节点,而是将数据传输给相邻的节点,经过这种逐渐传递的方法来将数据传输至意图节点。这样规划的优点在于能够随时添加新的节点,使得传感器网络愈加灵敏,具有更高的可扩展性。能够这么说,只需有需求,在合理组织网络办理员节点的状况下,传感器网络简直能够无限扩张。
  别的,在组织各节点传输使命时,办理员节点可根据各节点所要传输的数据量巨细来合理组织各节点的作业时序。

下降功耗
  下降器材总功耗有两种方法:一种是下降器材作业时的功率,另一种则是缩短器材的作业时刻。关于传感器网络来说,其作业环境和使命要求一般无需其坚持时时刻刻收集监听数据的状况,因此,下降功耗最好、最直接的方法便是让传感器不作业。
  SmartMesh选用了同步时刻表的方法,经过操控传感器的作业周期,何时开端唤醒,何时休眠。在一个SmartMesh传感器网络内,办理员节点将组织其所在网络中的一切节点依照一个一致的时刻表来作业。传感器节点依照时刻表在规则的时刻唤醒,查看是否有使命需求完结,完结后节点转入睡觉状况,直到下一个作业时刻点到来。这样一来,传感器节点就无需长时刻处于监听状况,事实上,大部分时刻是处于睡觉状况的,能最大极限地下降整体功耗。
  这种作业方法,是SmartMesh网络中的传感器节点在运用两节AA电池的状况下,能保持一个传感器节点作业长达5年乃至10年的重要原因。别的,在一些特别状况下,传感器被放置后就无法再进行替换电池、修理等,这种低功耗的特性若与Linear的Energy Harvesting技能进行合作,乃至能够续航更长的时刻。

进步可靠性
  布置传感器网络的环境常常是数据中心、工厂、沙漠、极地、路旁边泊车档等,面临着极点温度、湿度、尘埃、强电磁搅扰等应战。因此,传感器网络的可靠性显得尤为重要。

Linear公司Dust Networks产品系列总裁Joy Weiss女生

  一方面指的是制作方面。Linear公司Dust Networks产品系列总裁Joy Weiss女生介绍了几个SmartMesh现已布置的实例,其间包括处于北极圈内的艾芦国际北斯洛普和中东沙漠中的油田这种极点温度的状况,充分说明了其在制作方面的可靠性。
  另一方面指在作业上的可靠性。SmartMesh选用了跳频技能,当一个节点接受到多个传输使命时,能够将使命别离组织至不同的频率通道进行传输(最多15个通道),避免了不同传输使命之间的彼此串扰,进步了数据的可靠性。别的,在一个传感器网络中,能够一起装备两个办理员节点,一个作为首要办理员,一个作为备用办理员。备用办理在一般状况下只做为一般节点和备份进行作业。当首要办理员呈现毛病或因其它原因此不能正常作业时,将顶替首要办理员的作业,以保证整个传感器网络正常作业。据Joy Weiss介绍,Dust Networks现已在120个国家布置了20000多个传感器网络,且在全球范围内,2011年全年一切Dust Networks的传感器网络一共作业约5亿小时,未呈现有办理员毛病的状况。

  能够预见,尽管现在中国经济将存在着必定硬着陆乃至是进入惨淡的危险,但在工业生产、基础设施建造、环境监测等不断晋级的需求之下,SmartMesh仍是有着宽广的市场前景。

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