一、無線傳感器網(wǎng)絡技術應用廣泛,百花齊放;

  無線傳感器和傳感器網(wǎng)絡,是具有非常廣泛的市場前景,將會給人類生活和生產(chǎn)的各個領域帶來深遠影響。美國的《技術評論》雜志在論述未來新興十大技術時,更是將無線傳感器網(wǎng)絡列為第一項未來新興技術,《商業(yè)周刊》 預測的未來四大新技術中,無線傳感器網(wǎng)絡也列入其中。

  無線傳感器網(wǎng)絡有著十分廣泛的應用前景,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療,數(shù)字家庭,綠色節(jié)能,智能交通等傳統(tǒng)和新興領域具有巨大的運用價值,無線傳感器網(wǎng)絡將無處不在,將完全融入我們的生活。

  圖一是無線傳感器應用示意:


圖一 無線傳感器應用部分實例

  由于無線傳感器和無線傳感器網(wǎng)絡巨大的市場和應用前景,目前全世界許多公司都推出了各自的無線傳感器網(wǎng)絡;這些技術百花齊放,各有千秋,但是這些技術之間,幾乎不能相互兼容和互通;

  圖二是目前正在開發(fā)中的各種無線傳感器技術,從這個圖我們可以看到,不同的無線傳感器網(wǎng)絡,最終都是希望實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的通訊,這可能是這些傳感器網(wǎng)絡最終交匯的通道;


圖二目前全球開發(fā)中的部分無線傳感器網(wǎng)絡技術

  二,如何選擇合適的無線傳感器技術

  無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的基本架構包括三部分,第一部分是無線收發(fā)芯片,其職責是將數(shù)字信息轉換為高頻無線信號傳送出去和將接收到的高頻無線信號恢復成數(shù)字信息。無線傳感器收發(fā)芯片而言,IEEE 802.15.4能為無線傳感器應用提供最佳方案,這是因為IEEE 802.15.4規(guī)范可能是主要且可能唯一的實用標準。目前全球有多家公司提供這方面的收發(fā)芯片。像TI公司的CC2420,CC2520等芯片都特別適用于鈕扣電池和低電能應用的低功耗特性。

  實現(xiàn)一個典型的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點和路由器,可以采用多芯片方案,如圖3所示,由一個無線收發(fā)芯片和一個微控制器(單片機)組成,微處理器可以采用低功耗的MSP430,無線芯片可以采用CC2520,CC2420等;


圖三 典型的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點或者路由器

  隨著技術不斷發(fā)展,已經(jīng)有越來越多的公司,將無線收發(fā)器芯片和微控制器和無線收發(fā)器做成了一個片上系統(tǒng)(SoC),例如TI公司采用8051內核的CC2430,CC2431等ZigBee無線單片機,隨著無線傳感器網(wǎng)絡對計算能力提高要求,最近Freescale公司也推出了ARM內核的32位ZIGBEE無線單片機. 使用這些SoC無線單片機設計無線