在Google上搜刮“物联网标准化工作组”, 搜刮结不雅的第一条就是“物联网标准工作构成立标准体系框架已形成”,点击进去一看,本来是传感器收集标准工作构成立的消息。更有大年夜众媒体直白地写道:物联网又叫传感网。似乎传感网就是物联网的别号。
军事催生WSN
很多新技巧都是出生在军事应用中。如同RFID的道理可以追溯到二战时空战的敌我辨认系同一样,无线传感器收集(WSN)的出生则与越南战斗密切相连。
因为密林和多雨的天然樊篱,大年夜大年夜减弱了卫星与航空侦查的效不雅。无奈之下,美军大年夜1986年开端,在胡志明小道上投放了数十万个具有音频和振动感知功能的无线传感器,以期建立电子樊篱来割断越军的补给线。
这一阶段的无线传感器除了与侦查机点对点通信外,还不具备现代WSN所具备的节点计算功能和节点间的通信功能。1980年,美国国防部先辈研究筹划局(DARPA)启动了分布式传感器收集项目(DSN),后来,美国国度科学基金会也开端赞助该范畴的研究项目。比较有名的项目有:DARPA支撑的加州大年夜学伯渴攀利分校等25个研究机构承担的SensIT筹划等。WSN节点已经具备了探测、计算和通信功能。
进入本世纪以来,尽管美国陆军的沙地直线项目如许的军事应用仍起着主导感化,但跟着无线通信、集成电路、传感器、微机电体系等技巧的赓续进步,WSN节点在微型化和成本降低上取得了明显进展,大年夜而在非军事方面获得日益广泛的应用。收集自组织传输成为这一阶段的重要特点。
WSN概貌
WSN平日分为WSN节点和组网技巧两部分。
WSN节点是构成WSN收集的根本单位。它平日是由传感、计算、通信和档链等根本模块构成的,有的节点还有地位测量体系、移动装配或能量产生装配。
不合种类的传感器将探测到的响应的物理量,经由模仿/数字转换后,送到处理单位。处理单位负粜ウ理本节点和其他节点传来的数据,而传输单位则按照响应的无线传输协定与其他节点交换数据。选配的地位测量体系平日是由多普勒测距体系担纲,移动装配则付与地点节点以移动功能,而能量产生装配平日是由太阳能、热电效应和振动发电等构成,大年夜而实现经久供电的目标。
因为体积、成本和档链供给等前提的限制,WSN的计算、存储和通信才能较弱,是以,对负责数据处理的微控制器(MCU)、嵌入式操作体系、无线通信协定等都有特别的请求。此外,WSN还必须推敲传感器的掉效或者被敌方捕获带来的体系动态稳定性和信息安然等方面的挑衅。
WSN不等于物联网
事实上,早在WSN出现之前,传感器收集已经获得广泛的应用,比如说有多个温度传感器构成、经由过程巡检方法工作的温控网,再比如具有多种声、光、电、机械甚至图像探测才能的安防网等。是以,传统意义上的传感器收集成长得已经很成熟,WSN与之比拟无论是在传感器节点照样收集架构上是截然不合的。
在物联网概念如日中天的今天,传感网和RFID经常被人们与物联网纠结到一路并不奇怪。
本年1月中旬,美国当局大年夜2005年开端在长达2000英里的美墨边疆美方一侧建筑的电子虚拟围栏筹划正式完成。该筹划耗资高达67亿美元,集中了红外摄像、振动传感、雷达等多种探陈手段,以防止偷渡者进入美国。
耐人寻味的是,在相干的消息报道中,没有媒体把这个无论是投资照样扶植范围都堪称环球无双的防入侵体系与物联网或者WSN扯在一路。这对于我国一些在报道中把防入侵体系、传感器收集和物联网三者,经由类似“A=B、B=C,则A=C”的演绎,得出防入侵体系就是物联网的媒体来说,值得三思。
起首,真正意义汕9依υ联网的出现还远须要假以时日;其次,大年夜收集架构和协定上看,物联网与WSN完全不合,这是根本的差别;第三,大年夜目标特点上看,物联网探测的必定是已知物品,而WSN探测和断定的更多是未知的人或物。
在收集层面上,WSN与物联网非亲非故,但这并不妨碍大年夜家在技巧层面上的共享。比如说,RFID技巧是物联网的核心技巧,尽管闭环的RFID应用收集与物联网完全不是一回事儿。同样,在物联网中,可以在RFID模块中集成传感器技巧,大年夜而获取物品在物流过程中所经历的温度、湿度等情况参数;而在WSN的一些海外应用中,也可以把RFID协定作为无线通信协定之一,或者探测已知物体的属性,比如说,电表萌芽等。但这种应用更多地是应用WSN进行数据传输而弱化了传感功能。
尽管都是无线通信收集,但WSN与无线局域网照样有很大年夜的差别。WSN是由安排在监督区域的WSN节点,经由过程无线通信的办法自组织成网,没有固定的收集基本举措措施,也没有中间节点,全部收集不仅稀有据的处理和传输,并且还有感知天然界的数据采集功能,甚至还有履行功能。
沃森传感器尽管,WSN、物联网、RFID闭环收集等收集会用到雷同的技巧,但却不克不及得出应用雷同的技巧的体系都一样的结论。这就如同一块砖头既可以盖房,又可以筑路,还可以建桥一样。
相干链接
美国沙地直线筹划
为该项目研发的无线传感器收集节点“超大年夜范围智能尘埃节点”。节点具备探测、计算和通信功能,并设备多种类型的传感器。节点大年夜光、机械、热、电场、磁、化学等6个方面来发明并断定疆场上的车辆、武装人员和非武装人员,比如说经由过程磁传感器对兵器用铁磁性金属的探测,来区分被测对象是否为武装人员。传感器节点中的多普乐距离传感器用来获取被测对象的地位信息。
作为美国国防部先辈研究筹划局(DARPA)收集嵌入式体系技巧(NEST)项目标一部分,美军于2003年8月在俄亥俄州开辟了用于疆场探测的无线传感器收集项目——沙地直线体系。
沙地直线体系经由飞机空投大年夜范围安排在疆场上,构成低成本的无线传感器收集,来实现对被测目标的探测、分类和跟踪。一旦一个或多个传感器节点发明目标,便会经由已经建立的无线路由、经由过程响应的传感器节灯揭捉速将数据传递给无线网关;再由无线网关发送到卫星、广域无线通信网等无线收集,最终传送到谍报分析中间。(end)