传感器技术及应用第3版第11章 传感器网络.pptVIP

无线通信频率为超高频频段，例如300～348MHz，400～464MHz，800～928MHz等频段。 数据传输速率为100kbps上下。 通常采用2节7号（AAA）电池或者纽扣电池供电，发射输出功率为mW量级。 为了节能，传感器节点要在工作和休眠之间切换。 2. 汇聚节点 汇聚节点结构如图11-12所示。 汇聚节点具有相对较强的通信、存储和处理能力，对收集到的数据处理后，通过网关送入移动通信网、Internet网等传输网络，传送到信息监控管理中心，经处理后发送给终端用户。 存储器 模块 处理器 模块 节点通信模块 网络通信模块 电 源 模 块 传感器模块 传感器节点 移动通信网 图11-12 汇聚节点结构 汇聚节点也可以通过网关将数据传送到服务器，在服务器上通过相关的应用软件分析处理后，发送给终端用户使用。 既可以是一个增强功能的传感器节点，也可以是没有传感检测功能仅带无线通信接口的特殊网关设备。 3. 监控管理中心 监控管理中心对整个网络进行监测、管理。 它通常为运行有网络管理软件的PC机或手持网络管理、服务设备， 也可以是网络运营部门的交换控制中心。 4．终端用户 为传感器节点采集的传感信息的最终接收和使用者， 包括 记录仪、显示器、计算机和控制器等设备， 进行现场监测、数据记录、方案决策和操作控制。 5．网络协议 包括应用层、传输层、网络层、链路层和物理层等5层结构。 应用层 采用不同的软件，实现不同的应用； 传输层 对传输数据进行打包组合和输出流量控制； 网络层 选择将传输层提供的数据传输到接收节点的路由； 链路层 将同步、纠错和地址信息加入，进行传输路径数据比特流量控制； 物理层 进行激活或休眠收发器管理，选择无线信道频率，生成比特流。 11.5.2 无线传感器网络应用 无线传感器网络在工农业生产、 城市管理、 医疗护理、 环境监测、 抢险救灾、 军事国防等方面有极大的实用价值。 图11-13所示为美国缅因州大鸭岛生态环境检测无线传感器网络应用。 图11-13 大鸭岛生态环境检测无线传感器网络 还被应用于矿井、核电厂等工业环境，实施安全监测； 交通领域用于车辆和物流监控。 图11-14所示为城市物流管理跟踪无线传感器网络应用 。 图11-14 物流管理跟踪无线传感器网络 11.6 实训 11.6.1 传感器信号无线通信网络方案设计 传感器信号无线通信传输系统如图11-15所示。 用计算机摄像头或拍照手机通过Internet网或无线通信传输网给同学的计算机或手机发送自己的工作图像。 试设计、装配、调试一个简单的温度传感器无线通信网络。 传 感 器 传 感 器 信 号 处 理 器 信 号 处 理 器 A / D 转 换 器 A / D 转 换 器 ROM CPU RAM RAM CPU ROM 移 动 通 信 收 发 器 移 动 通 信 收 发 器 Internet网 网关 移动 交换 控制 中心 移动用户 移动机站 图11-15 传感器移动通信网络 11.6.2 调频无线传声器电路装配与调试 图11-16为调频无线传声器电路，能拾取距离传声器5m以内的轻微讲话声，发射频率在88～108MHz范围内，有效发射距离50m左右。 可用调频收音机接收，可用作电话教学无线传声器使用。 图11-10 调频无线传声器电路 1. 在印制电路板或多功能线路板上装配该电路，检查各元件焊接可靠。 2. 对传声器讲话，用调频收音机有哪些信誉好的足球投注网站频率点进行接收。若接收频率点有当地广播电台，可微微拨动电感线圈L1圈间距，微调振荡频率，将其避开。 3. 调整电阻R1阻值，使接收音量最大和最清晰。 4. 测量调频无线传声器有效发射位置、角度和距离。 6．表示层 （1）数据编码格式转换； （2）数据压缩与解压； （3）建立数据交换格式； （4）数据的安全与必威体育官网网址； （5）其它特殊服务。 7．应用层 （1）作为用户应用程序与网络间的接口； （2）使用户的应用程序能够与网络进行交互式联系。 很多情况下的网络节点并不一定要提供全部七层功能，可根据业务规格决定网络结构。 例如传感器网络通常提供第