传感器节点硬件(传感网方面的智能设备有哪些?)

海潮机械 2023-02-28 03:30 编辑:admin 221阅读

一、传感网方面的智能设备有哪些?

一个典型的无线传感器网络节点的硬件结构包括:传感器接口、ADC、微处理器、电源以及无线收发装置。

二、传感器发展受哪三个方面约束?

传感器发展受到三方面因素的约束:功耗的约束,价格的约束,体积的约束。

传感器一般有敏感元件,转换元件,基本电路组成。

现代传感器走上微型化,智能化和网络化的发展路线(典型代表:无限传感器节点,不仅包括了传感器部件,而且继承了微型处理器和无线通信芯片)设计需求

传感器有很多典型的应用,如:军事检测,医疗监控等在设计传感器的硬件平台和软件程序时应考虑几个方面:低成本与微型,低功耗,灵活性与扩展性,鲁棒性。

硬件平台

供能装置:通常传感器节点使用电池供电。除此之外,节点也可以使用可再生能量,如太阳能,风能够等。

传感器:处理器通过模拟信号或数字信号两种方式与传感器交互。

微处理器:目前的微处理器芯片同时也集成了内存,闪存,数模转化器,数字I/O等。

三、传感网包括哪些硬件设备?

一个典型的无线传感器网络节点的硬件结构包括:传感器接口、ADC、微处理器、电源以及无线收发装置。

传统的传感器正逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化,正经历着一个从传统传感器(Dumb Sensor)→智能传感器(Smart Sensor)→嵌入式Web传感器(Embedded Web Sensor)的内涵不断丰富的发展过程。

随着微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统(SOC, System on Chip)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展, 无线传感网络(Wireless Sensor Networks, WSN)技术应运而生,并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。这成为当前所有领域内的新热点。

四、传感器网络的终端探测节点由哪些部分组成这些组成部分分别具有什么功能?

1.组成:传感模块(传感器、数模转换)、计算模块、通信模块、存储模块电源模块和嵌入式软件系统

2.功能:传感模块负责探测目标的物理特征和现象;

计算模块负责处理数据和系统管理,存储模块负责存放程序和数据;

通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收;

电源模块负责结点供电;

结点由嵌入式软件系统支撑,运行网络的五层协议。

五、无线传感器网络中节点能耗与哪些因素有关?

无线传感器网络中节点能耗与以下因素有关:

电池能量有限:需要电池提供能量的模块分为三种:传感器模块、处理器模块、通信模块。

通信能力有限:E = k × dn (K—系数、 d—距离、 n—3,4)

计算和存储能力有限:传感器节点是一种微型嵌入式设备,价格低、功耗小。作用大

六、传感器节点由哪四部分组成?

传感器节点是采用自组织方式进行组网以及利用无线通信技术进行数据转发的,节点都具有数据采集与数据融合转发双重功能。

传感器节点是无线传感器网络的基本功能单元。传感器节点基本组成模块有:传感单元、处理单元、通信单元以及电源部分。

处理器模块是传感器节点的核心,负责整个节点的设备控制、任务分配与调度、数据整合与传输等。

七、无线传感网技术有哪些?

(1)自组织。传感器网络系统的节点具有自动组网的功能,节点间能够相互通信协调工作。

(2)多跳路由。节点受通信距离、功率控制或节能的限制,当节点无法与网关直接通信时,需要由其他节点转发完成数据的传输,因此网络数据传输路由是多跳的。

(3)动态网络拓扑。在某些特殊的应用中,无线传感器网络是移动的,传感器节点可能会因能量消耗完或其他故障而终止工作,这些因素都会使网络拓扑发生变化。

(4)节点资源有限。节点微型化要求和有限的能量导致了节点硬件资源的有限性。

八、传感器节点的设计是怎样的?

  根据物联商业网所阐述的,感器节点是采用自组织方式进行组网以及利用无线通信技术进行数据转发的,节点都具有数据采集与数据融合转发双重功能。

在传感器节点中,电源模块为节点提供能量,是整个无线传感器节点的基础模块。受节点体积限制,传感器节点的能量非常有限。因此,在整个节点设计中,以低功耗、高精度为主要要求,采取一系列有效的措施来节省能量。

九、wsn的强项是?

1、网络规模大(节点数量多)

例如:对森林、草原进行防火监控、野生动物活动情况监测、坏境监测往往要布置大量的无线传感

器节点,布设范围也远远超过一般的局域网范围。(工控)

布置大量的无线传感器节点的优点:

(1)提高整体监测的精确度

(2)降低对单个节点的精确要求

(3)大量冗余节点的存在使得系统有较强的容错性。

2、 自组织网络

与局部网的布设不同,无线传感器节点额位置布设前不能事先确定(飞机撒布、人员随机布设),节点之间的互相邻居关系也不能事先确定。

要求无线传感器节点具有自组织能力,能够自动进行配置管理。实现的方法是通过拓扑控制机制和网络路由协议自动形成能够转发数据的多跳无线网络系统。

3、动态性网络

无线传感器网络的拓扑结构经常改变。原因:

(1)被动改变:传感器节点电能耗尽;环境变化造成通信故障;传感器节点本身出现故障。

(2)主动改变:增加新节点;根据路由算法的优化做出的改变。

4、可靠性强

(1)传感器节点本身硬件结构可靠

布设时:可能通过飞机撒布,人员随机撒布

工作时:风吹、日晒、雨林、严寒、酷暑。

维护性 :维护十分困难(几乎不可能)。

(2)网络结构可靠(电容的作用)

自组织网、动态性保证基本的信息传输正常。

(3)软件可靠

(4)信息保密性强

5、以数据为中心

在互联网中终端、主机、路由器、服务器等设备都有自己的IP地址。想访问互联网中资源,必须先知道存放资源的服务器的IP地址。所以互联网是一个以地址为中心的网络。而无线传感器网络是任务型网络。

在WSN中,节点虽然也有编号。但是编号是否在整个WSN中统一取决于具体需要。另外节点编号与节点位置之间也没有必然联系。用户使用WSN查询事件时,将关心的事件报告给整个网络而不是某个节点。许多时候只关心结果数据如何,而不关心是哪个节点发出的数据。

WSN采用微型传感器节点采集信息,各节点间具有自组织和协同工作的能力,网络内部采用无线多跳通信方式,与传统的SN相比具有以下优势:

1、精确高:实现单一的传感器无法实现的密集空间采样及近距离监测。

2、灵活性强:一经部署无需人为干预。

3、可靠性高:可以避免单点失效问题

4、性价比高:降低有线传输成本,随着技术的发展,传感器成本低。