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智能传感器网络及其相关技术 概述 智能传感器网络(Smart Sensor Network) 更加完备的监控能力使其广泛应用于军事、工业过程控制、卫生保健、环境监测等。 IEEE Std 1451.2-1997 针对传感器网络化的需要对智能传感器定义为:一种变送器,除了必须能够提供正确表示传感量或控制量的功能外,还能够提供其他功能,尤其是显著简化把传感器/执行器集成到网络环境应用中的功能。 * * Structure of a typical sensor network Internet and Satellite Sink Task Manager Node Sensor Nodes Sensor Field 网关 User * Structure of another sensor network Remote Database Remote Users Application Node Network Node Base Station * 系统结构——三级网络 传感器网络，由各种传感器组成，分布区域在200~300米范围内 现场总线网络，由各种总线采集器组成，分布区域在1000~2000米范围内 局域网和广域网，通常由各种PC及WorkStation组成，通过Internet可实现远程监测和控制。 * * 几种常见的现场总线 Type 1 IEC技术报告（即FF H1） Type 2 ControlNet Type 3 Profibus Type 4 P－Net Type 5 FF HSE Type 6 SwiftNet Type 7 WorldFIP Type 8 Interbus * 现场总线分类 传感器—执行器总线（位级） 设备级总线（字节级） 现场总线（数据流级） CAN CAN IEC61158／ISA　SP50.02 ASI Device Net Foundation Fieldbus InterBus－S SDS Word FIP Sensorplex Inter Bus－S Profibus－FMS／PA SERCOS SERCOS P－NET Device World FID Profibus－DP LonWorks LonWorks LonWorks CC Link Device World FIP * IEEE 1451 * IEEE 1451 * 基于Internet /Ethernet 的分布式传感器网络 解决由于Ethernet 信息帧过长和非确定性时延带来的传感器网络效率与实时性降低 的问题 WWW 浏览器技术和Java 编程语言 * 无线传感器网络 无线局域网(WLAN，IEEE 802.11x) 蓝牙技术(Bluetooth，IEEE 802.15.1) * 多传感器信息融合 融合层次 数据层、特征层和决策层 融合方法 1)贝叶斯估计 2)多贝叶斯估计 3)加权平均法 4)卡尔曼滤波 5)统计决策理论 6)Shafer—Dempster证据推理 7)带有置信因子的产生式规则 8)人工神经网络和模糊推理 *