一.名詞釋義

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless SeNSor Network, WSN）就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知,、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息,，并發(fā)送給觀察者。傳感器,、感知對(duì)象和觀察者構(gòu)成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素,。作為無(wú)線自組雙向通信網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)能以最大的靈活性自動(dòng)完成不規(guī)則分布的各種傳感器與控制節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng),。

　　WSN技術(shù)作為無(wú)線測(cè)量技術(shù)的一個(gè)重要分支,，正越來(lái)越多地受到廣大應(yīng)用工程師的青睞和關(guān)注，不僅在工業(yè)控制,、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,，而且在軍工、航空航天正被廣泛地應(yīng)用,。WSN引領(lǐng)下的無(wú)線測(cè)量技術(shù)的前景是無(wú)限的,，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)延伸到軍事、航空,、反恐,、防爆、救災(zāi),、環(huán)境,、醫(yī)療、保健、家居,、工業(yè),、商業(yè)等多種領(lǐng)域，有些領(lǐng)域已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略的高度,。

　　二．方案介紹

　　一個(gè)完整的無(wú)線測(cè)量網(wǎng)絡(luò)無(wú)非有三部份組成：傳感器部分（WSN）,，數(shù)據(jù)處理部分，數(shù)據(jù)應(yīng)用部分,。見(jiàn)圖1所示,。

　　傳感器部分就是WSN---無(wú)線傳感器，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行選擇使用,；而數(shù)據(jù)應(yīng)用部分實(shí)際上就是軟件系統(tǒng),，可根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行分類設(shè)計(jì)；核心的部分是數(shù)據(jù)處理單元,，可根據(jù)應(yīng)用需要選擇單片機(jī)或ARM系統(tǒng),。

　　無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)也是很重要的，對(duì)WSN部分,，肯定由電池供電,，而對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用部分，只需要一臺(tái)能夠上網(wǎng)的計(jì)算機(jī),，而數(shù)據(jù)處理部分可根據(jù)實(shí)際需要采用不同的供電系統(tǒng),。

　　從上圖中我們可以看到，無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是三個(gè)部分互相沒(méi)有硬聯(lián)接,，換句話說(shuō)它們之間除了數(shù)據(jù)交換之外,，沒(méi)有任何物理的關(guān)系，從而有效避免了相互間的復(fù)雜干擾和資源分配,，我想,，這才是無(wú)線測(cè)量技術(shù)獲得大力發(fā)展的關(guān)鍵所在。

         三．關(guān)鍵技術(shù)

　　毫無(wú)疑問(wèn),，無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分就是數(shù)據(jù)處理單元,，而最最關(guān)建的當(dāng)然就是兩個(gè)無(wú)線通訊模塊了，一個(gè)是短距離通訊模塊,，一個(gè)是遠(yuǎn)程通訊模塊,。有關(guān)遠(yuǎn)程通訊模塊的文章和產(chǎn)品很多，在這兒就不敘述了,，產(chǎn)品也有很多,，國(guó)外的有SIMENS、SIMCOM,、WAVECOM等,，國(guó)內(nèi)的有華為,、中興、有方等等,，客戶可以根據(jù)需要選擇性價(jià)比良好的產(chǎn)品,。這里主要介紹一下由我公司鼎立設(shè)計(jì)的短距離通訊模塊---WT3224。

　　WT3224模塊是由北京沃英泰科電子信息技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)的,，主控芯片采用TI的CC1110方案,，SMD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了適應(yīng)WSN網(wǎng)絡(luò)的需要,，模塊內(nèi)部集成了射頻功放電路,，最大射頻傳輸距離可以達(dá)到20dB，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇使用,。WT3224有兩種工作模式,，一是獨(dú)立工作模式，獨(dú)立工作模式下模塊自主工作,，實(shí)現(xiàn)真正的WSN功能,；另一種是聯(lián)機(jī)工作模式，可以作為主控單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)備使用,，從而實(shí)現(xiàn)主控計(jì)算機(jī)到WSN的無(wú)線連接,。

　　四．具體應(yīng)用

　　根據(jù)無(wú)線測(cè)量的完整方案，我們已經(jīng)成功地將上述方案應(yīng)用到兩個(gè)系統(tǒng)中,，它們分別是輸電線路綜合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和道路交通信息在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),。

　　輸電線路綜合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)輸電線路運(yùn)行中的各種狀態(tài)參數(shù)，如輸電導(dǎo)線的各種狀態(tài),，包括導(dǎo)線振動(dòng)狀況,、導(dǎo)線溫度狀況,，如果采用傳統(tǒng)的有線測(cè)量技術(shù)肯定是不行的,，因?yàn)椴豢赡茉诰哂懈唠妷骸⒏邜毫迎h(huán)境,、高干擾的輸電線路去布線走模擬數(shù)據(jù)通道,，所以使用WSN網(wǎng)絡(luò)可以很容易地實(shí)現(xiàn)，只需要把完全獨(dú)立的WSN傳感器掛在需要測(cè)量的輸電導(dǎo)線上,，然后把數(shù)字化的數(shù)據(jù)發(fā)給數(shù)據(jù)集中器,，再通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸功能把數(shù)據(jù)送到監(jiān)控中心，這樣就可以坐在辦公室的計(jì)算機(jī)前實(shí)施線路監(jiān)控了,。

　　WSN無(wú)線測(cè)量的另一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是道路交通信息在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通信息的監(jiān)測(cè)，既簡(jiǎn)單又方便地監(jiān)測(cè)各條道路的實(shí)際交通狀態(tài)以及相互之間的關(guān)聯(lián)一直是交通部門(mén)十分關(guān)心的,，如道路車流量,、車速,、車型狀態(tài)，道路環(huán)境信息和車流量車速的關(guān)聯(lián)情況等等,，傳統(tǒng)的辦法常常是開(kāi)挖馬路,、布線，不僅非常復(fù)雜而且破壞馬路的原始狀態(tài),，而現(xiàn)在使用了WSN網(wǎng)絡(luò),，使得設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，只需要在你需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的地方挖個(gè)小孔放置WSN傳感器就可以了,。

　　五．結(jié)束語(yǔ)

　　WSN和無(wú)線測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用是廣泛的,，它正顛覆了傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，希望本文起動(dòng)一個(gè)拋磚引玉的作用,，為WSN技術(shù)在中國(guó)的蓬勃發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量,。