無線傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)

無線傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)包括WIFI，433MHZ，Zigbee振動(dòng)傳感器，，ZigBee的特點(diǎn)是低功耗、高可靠性、強(qiáng)抗干擾性，布網(wǎng)容易。 通過無線中繼器可以非常方便地將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍擴(kuò)展至數(shù)十倍。無線傳感器，包括無線溫度傳感器，無線壓力傳感器，無線氣體傳感器，振動(dòng)傳感器，無線溫濕度傳感器等，屬于集成傳感、無線通信、低功耗等技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。但相比于WiFi技術(shù)，Zigbee是低傳輸速率的應(yīng)用。2WiFi的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率高，并且支持"永遠(yuǎn)在線"功能。但功耗大可靠性及性能低。WiFi設(shè)備的睡眠喚醒時(shí)間一般需要3~5秒。

?藍(lán)牙無線傳感器

藍(lán)牙無線傳感器主要包括兩大模塊:傳感器模塊(SensorModule)和藍(lán)牙無線模塊(BluetoothModule):前者主要用于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并完成數(shù)字量的變換和存儲(chǔ)。節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)基于LoRa調(diào)制傳輸信息，而與服務(wù)器則通過廣域通信方式連接。后者運(yùn)行藍(lán)牙無線通信協(xié)議，使得傳感器設(shè)備滿足藍(lán)牙無線通信協(xié)議規(guī)范，并將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過無線的方式傳送到其它藍(lán)牙設(shè)備當(dāng)中。兩模塊之間的任務(wù)調(diào)度、相互通信，以及同上位機(jī)通信的流程由控制程序控制完成?？刂瞥绦虬环N調(diào)度機(jī)制，并通過消息傳遞的方式完成模塊間的數(shù)據(jù)傳遞以及同其它藍(lán)牙設(shè)備的通信，Zigbee振動(dòng)傳感器，從而完成整個(gè)藍(lán)牙無線系統(tǒng)的功能。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)不同的分類指標(biāo)可以將定位方法分為不同種類型。2008年我國(guó)某大型鋼廠一臺(tái)高爐鼓風(fēng)機(jī)葉片因振動(dòng)折斷，導(dǎo)致了該高爐停產(chǎn)，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)千萬元?；跍y(cè)距定位依據(jù)所提取無線信號(hào)傳播中的特征參數(shù)，分為基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示值測(cè)量RSSI、基于到達(dá)角度AOA、基于到達(dá)時(shí)間TOA和基于時(shí)間差TDOA。RSSI是通過測(cè)量基l站接收到的無線射頻信號(hào)強(qiáng)度與已知的發(fā)射節(jié)點(diǎn)射頻信號(hào)相比較，利用信號(hào)傳播衰減模型將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離。較為典型的是基于RSSI的射頻指紋定位方法。

振動(dòng)傳感器

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以設(shè)計(jì)基于Taylor、Fang、Chan算法的協(xié)同定位方法。根據(jù)基l站數(shù)目的不同，混合選擇Chan、Taylor及Fang算法。3-2001(振動(dòng)烈度）的狀態(tài)識(shí)別，可分析、預(yù)判、主動(dòng)上傳設(shè)備狀態(tài)。協(xié)同算法精度明顯高于其中任何一種單獨(dú)的定位算法。為提高定位的準(zhǔn)確性，需要了解影響定位精度的因素。LoRaWAN定位精度的影響因素主要包括GPS的接收質(zhì)量、網(wǎng)關(guān)部署策略和密度、用于定位的算法和網(wǎng)關(guān)時(shí)間同步的精度等。通過對(duì)定位求解器的輸出結(jié)果進(jìn)行濾波、增加網(wǎng)關(guān)部署的密度、減少時(shí)間戳誤差來提高定位精度。