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什么是WSN WSN的具体介绍【详解】

admin1周前 (06-01)实时热点17

什么是WSN WSN的具体介绍【详解】

无线传感器网络,即WSN,由节点、网关和软件三大要素构成。分布在不同空间位置的测量节点,通过连接传感器对周边环境实施监控。这些节点收集到的数据通过无线方式传输至网关。网关具备与有线系统对接的能力,进而能够借助软件对数据进行收集、处理、分析及展示。路由器作为一种特殊的测量节点,其功能在于在WSN中拓展通信距离并提升网络的可靠性。

WSN架构

您能够借助NI WSN平台的便捷性构建起一个结构简单且功能独立的无线监控网络,同时,您还能打造一个融合了有线与无线测量技术的综合性测试体系。此外,只需借助开发环境,您便能够轻松访问NI平台上的所有资源。

基本的WSN架构

对于大多数无线传感网络应用而言,仅需构建一个基础的网络结构,在该结构中,分散的测量节点能够从周边环境中采集信息,并将所收集的数据传输至网关,如图1所示。

您可以将无线传感网络(WSN)的以太网关与依赖该技术的控制器或实时控制器相连接无线传感器网络节点的基本结构,如图2所示。此类控制器可能为个人电脑或嵌入式个人电脑无线传感器网络节点的基本结构,并需安装适配相应操作系统的软件。换言之什么是WSN WSN的具体介绍【详解】,您能够简便地为各类依赖系统的架构增添无线数据记录的能力。若与实时控制器相连,例如NI或其他可编程自动化控制器(PAC),则可将无线测量设备安置于有线测量或控制系统的邻近位置。在此主控制器上,软件能够对传感器网络传来的测量数据进行收集、处理、分析及展示。

改进你的WSN架构

NI平台能够助力你深化对WSN架构的个性化调整与功能强化。得益于以太网连接的便捷性,你能够为你的WSN系统引入更多设备与功能,无论是企业级的高档设备如数据库和服务器,还是有线I/O接口、控制系统以及第三方WSN产品。实时模块使得网关能够执行嵌入式数据记录和开放式的通讯,与此同时,WSN模块则赋予了节点进行自我定制和实现节点层本地决策的能力。

集成技术能够提升你的无线测试系统性能。它不仅提供了诸如高级处理和可视化等常用功能,而且其Web服务功能还能将测量数据上传至Web服务器,例如NI 9792所集成的Web服务器。通过这种方式,你几乎可以随时随地远程访问你的无线传感器网络(WSN)。在这个全面构建的系统框架内,您首先能够借助NI WSN技术迅速且简便地收集数据,对数据进行处理并上传至服务器,随后便可通过诸如平板电脑或笔记本电脑等无线智能设备,便捷地远程调阅这些信息。

网关

在NI的无线传感网络系统中,网关扮演着网络协调者的角色,它主要承担节点认证、消息缓冲的任务,并在IEEE 802.15.4无线网络与有线以太网络之间搭建起沟通的桥梁。在以太网络环境下,用户能够借助NI的各类软件对测量数据实施采集、处理、分析以及展示。此外,在WSN中,用户可以部署多个网关,并通过软件配置,使每个网关在不同的无线通道上实现通信。您可以将8个WSN终端设备(在采用星形拓扑的情况下)或者最多36个WSN设备(在采用网状拓扑的情况下)接入WSN网关。针对NI WSN系统,您有选择两种不同网关的选项。

可编程网关

实时目标

533 MHz 处理器

2 GB 板载存储能力

集成Web服务器

该无线电频率为2.4GHz,遵循IEEE 802.15.4标准,能够与NI公司的无线传感网络测量节点实现信息交互。

NI 9792由实时控制器与WSN网关构成,是一款非常适合用于嵌入式无线数据记录的理想选择。该产品配备了双以太网端口什么是WSN WSN的具体介绍【详解】,能够与企业级设备、有线I/O接口、控制系统以及第三方产品实现有效通信。这款高性能工业级控制器搭载的处理器强大,内置2GB存储空间,并配备了2.4GHz的IEEE 802.15.4无线通信功能,能够与最多36个分布式的NI WSN测量节点(采用网状拓扑结构)实现互联互通。此外,它还集成了Web服务器,使得用户能够远程访问WSN系统中的数据。

以太网关

2.4GHz,IEEE 802.15.4标准的无线电,可与NI WSN测量节点进行通信

可通过以太网连接至或实时主控制器

-30℃到70℃的操作温度范围

9到30V外部电源供电

NI WSN-9791以太网关主要用作数据传输设备,它不具备内置存储和编程能力。该网关支持2.4 GHz频段,并符合IEEE 802.15.4标准,能够搜集来自传感器网络的测量信息。此外,它还配备了10/100 Mbits/s的以太网接口,能够方便地连接或与实时主控制器进行数据交互。

测量节点

NI WSN节点的显著特征在于其传感器间的直接连接、通信的稳定性和工业级别的规范。这些节点依赖电池供电,四节AA碱性电池足以保证其连续工作三年。此外,它们还可以与NI户外外壳相配合,便于在户外环境中进行长期部署。借助WSN设备的驱动程序,用户能够将第三方WSN网关和节点集成到自己的测量系统中。每个节点均提供可编程和不可编程两种不同的型号。针对可编程节点无线传感器网络节点的基本结构,我们能够借助WSN模块提供的图形化编程界面来设定其具体行为。若想深入了解WSN软件的更多功能,请参阅本文对软件的详细介绍。

NI WSN-3202模拟输入测量节点

4节AA碱性电池供电

长达3年的电池寿命

4路模拟输入通道

可选输入范围:±10,±5,±2,±0.5 V

传感器电源输出,20mA时高达12V

NI WSN-3202测量节点是一款无线设备,具备4路可接受±10 V电压的模拟输入通道以及4路双向数字通道。用户可根据需求,独立设置每路数字通道为输入、漏极输出或源极输出。该设备配备的18针螺丝端子连接器能够直接与传感器相连,并且能够输出12 V、20 mA的电源,从而直接驱动那些需要外部电源的传感器。该测量节点供电方式为直接接入四节1.5伏特的AA型碱性电池,这四节电池的电量足以保证设备连续运行三年。此外,用户还可以选择使用9伏至30伏的外部电源进行供电,但需注意,外部电源需要另行购买。

什么是WSN WSN的具体介绍【详解】 第1张

NI WSN-3212热电偶测量节点

4节AA碱性电池供电

长达3年的电池寿命

4路电热偶输入通道

支持J、K、R、S、T、N、B和E热电偶类型

NI WSN-3212测量节点是一款无线设备,具备4路24位热电偶输入接口和4路双向数字接口。用户可根据需求,独立设置每路数字接口为输入、漏极输出或源极输出。此外,18针螺丝端子连接器能够直接与J、K、R、S、T、N、B和E型热电偶实现连接。该测量节点直接采用四节1.5伏特的AA型碱性一次性电池供电,这些电池的电量足以保证设备连续运行三年。此外,用户还可以选择使用9伏特至30伏特的外部电源进行供电,但需注意的是,外部电源需要单独购买。

软件

传统编程无线传感器节点,要求编程者不仅掌握嵌入式系统相关知识,还需熟悉供应商指定的某类文本编程语言。然而,借助WSN,只需采用统一的图形化编程手段,便能为NI的无线传感器节点赋予智能。此方法已演变为开发数据采集与处理应用的行业标准。无线传感器网络不仅能够将C语言编写的代码与图形化编程代码无缝融合,而且能够在各个节点上执行,进而有效实现了算法的重复利用。

WSN

延长电池寿命

实现自定义分析

增加本地采样率

实现嵌入式决策制定

NI无线传感器网络(WSN)丰富了图形化编程领域,使得用户能够轻松构建并部署嵌入式应用程序到NI WSN的可编程测量节点上。该网络能够通过优化节点行为来提升电池的使用寿命,同时,在NI WSN的可编程测量节点上,用户还能进行个性化的分析和制定嵌入式决策。

使用创建智能无线传感器网络

掌握运用NI技术构建一个全面的无线传感器网络(WSN)系统的方法。您可以将NI WSN硬件设备接入任意或嵌入式实时系统,进而构建一个融合有线与无线测量功能的完整系统。此外,您还可以通过图形化编程手段,将智能功能嵌入到NI WSN的测量节点之中。

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