





无线振动传感器
每个无线传感器都被看作一个节点,拥有无线通信能力,同时还具有一定的信号处理与网络数据的智能。根据应用的类型,每个节点都可以有一个指l定的地址。图2显示了某个节点的通用结构图。它一般会包括一个传感装置、一个数据处理微控制器,以及一个无线连接RF模块。根据不同的网络定义,RF模块可以起到一个简单发l射器或者收发器 (TX/RX)的作用。进行节点设计时,注意电流消耗和处理能力非常的重要。微控制器的内存非常依赖于所使用的软件栈。
WSN中使用的两种主要拓扑结构:
A)星状网络:如图4所示,星状网络由一个点对多点无线连接组成,其一台单主机以双向或者单向方式连接至几个节点。如果低功耗和低软件开销为关键参数,则这种拓扑结构非常值得关注。其存在的局限性是有效通信距离,因为每个节点都要在主机通信距离范围以内。有几种标准可以用于实现这种拓扑结构。蓝牙、IEEE 802.15.4或者专有系统为使用蕞为广泛的一些标准。注意,由于一些蓝牙协议的局限性,蓝牙平台并未获得广泛的接受。
工作在***频段的窄带物联网NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)技术和非***频段LoRa(Long Range)技术,是LPWAN的典型代表。NB-IoT技术构建于蜂窝网络,可直接部署于G***网络。LoRa技术得益于其免费频段的自组网优势,可以由用户自行架设到环境恶劣、偏远等信号盲区,实现区域内的无线专网覆盖。在低功耗物联网中,首先需要面对的是如何评估无线传感器网络对监控区域的覆盖性能,即如何评估或判定当前监控区域的覆盖情况。本文给出以LoRa为代表的LPWAN技术,提出基于该技术实现的网络覆盖性能评估。通过对相关模拟仿l真软件比较和分析,得出LoRaSim所模拟的网络规划更符合实际场景中的无线传感器网络传输。LoRaSim通过数据包接收率、数据包碰撞率、网络能量消耗参数等,对网络覆盖性能进行评判。