什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）？

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要由三個部分組成：節(jié)點、網(wǎng)關(guān)和軟件�？臻g分布的測量節(jié)點通過與傳感器連接對周圍環(huán)境進行監(jiān)控。監(jiān)測到的數(shù)據(jù)無線發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)可以與有線系統(tǒng)相連接，這樣就能使用軟件對數(shù)據(jù)進行采集、加工、分析和顯示。路由器是一種特別的測量節(jié)點，你可以使用它在WSN中延長距離以及增加可靠性。

WSN架構(gòu)

你可以使用NI WSN平臺靈活的創(chuàng)建簡單而獨立的無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，也可以創(chuàng)建一個集成了有線和無線測量的完整測試系統(tǒng)，而且只需要用LabVIEW開發(fā)環(huán)境就可以訪問所有的NI平臺。

基本的WSN架構(gòu)

對于大多數(shù)的WSN應(yīng)用來說，你只需要創(chuàng)建一個基本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在這個架構(gòu)中，分布式測量節(jié)點從周圍的環(huán)境中獲得數(shù)據(jù)，然后將測量結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，如圖1所示。

圖1. 在WSN應(yīng)用中，你可以創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在這個架構(gòu)中，分布式測量節(jié)點收集數(shù)據(jù)并將結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。

你可以將WSN以太網(wǎng)關(guān)連接至基于Windows的控制器或者LabVIEW實時控制器，如圖2所示�；�于Windows的控制器可以是PC，也可以是嵌入式PC，需要安裝基于Windows操作系統(tǒng)的LabVIEW軟件。也就是說，你可以輕松地為任何基于Windows的系統(tǒng)添加無線數(shù)據(jù)記錄功能。如果連接至LabVIEW實時控制器，比如NI CompactRIO或其它可編程自動化控制器（PAC），則可以把無線測量放置在有線測量或控制應(yīng)用旁邊。在主控制器上運行LabVIEW軟件就可以對來自傳感器網(wǎng)絡(luò)的測量數(shù)據(jù)進行采集、加工、分析和顯示。

圖2. 你可以將WSN以太網(wǎng)關(guān)連接至基于Windows的控制器或者LabVIEW實時控制器。

改進你的WSN架構(gòu)

NI平臺可以幫助你進一步定制和增強WSN架構(gòu)。因為以太網(wǎng)連接的靈活性，你可以為你的WSN系統(tǒng)添加其它的設(shè)備和功能，無論是像數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器這樣的企業(yè)級設(shè)備，還是有線I/O接口、控制系統(tǒng)和第三方WSN產(chǎn)品。LabVIEW實時模塊允許網(wǎng)關(guān)進行嵌入式數(shù)據(jù)記錄和開放式通信，同時，LabVIEW WSN模塊允許節(jié)點定制和節(jié)點層的本地決策。

圖3. NI WSN具有硬件定制和軟件改進選項。

集成LabVIEW可以幫助你增強無線測試系統(tǒng)的功能。LabVIEW不僅有常用的高級處理以及可視化功能，而且它的Web服務(wù)可以將你的測量數(shù)據(jù)發(fā)布到Web服務(wù)器上，比如集成在NI 9792上的Web服務(wù)器，這樣，幾乎在任何地方都可以方便地遠程訪問你的WSN。在這個完整的系統(tǒng)架構(gòu)中，你可以先使用NI WSN快速而輕松地獲取數(shù)據(jù)，處理之后將其發(fā)布到服務(wù)器上，然后就能使用像iPhone或筆記本電腦這樣的無線智能設(shè)備方便地遠程訪問這些數(shù)據(jù)。

網(wǎng)關(guān)

在NI WSN系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)就相當(dāng)于一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)員，負責(zé)管理節(jié)點認證，消息緩沖，以及在IEEE 802.15.4無線網(wǎng)絡(luò)和有線以太網(wǎng)絡(luò)之間建立橋梁，在以太網(wǎng)絡(luò)中，你可以使用各種NI軟件對測量數(shù)據(jù)進行采集、加工、分析和顯示。你可以在WSN中使用多個網(wǎng)關(guān)，并通過軟件設(shè)置每個網(wǎng)關(guān)在不同的無線通道中進行通信。你可以連接8個WSN終端節(jié)點（在星形拓撲中）或者多達36個WSN節(jié)點（在網(wǎng)狀拓撲中）至WSN網(wǎng)關(guān)。你可以為NI WSN選擇兩種網(wǎng)關(guān)。