Предлагаемые в текущее время на рынке современных технологий беспроводные методы соединения модулей в единые измерительно-информационные комплексы основаны на использовании в качестве несущего сигнала оптического и радиоизлучения. Для этих целей международными соглашениями закреплено несколько частотных интервалов безлицензионного использования, в том числе спектр 2,4 ГГц (ISM – Industry, Science, Medicine). В нем, зависимо от желания заказчика, критерий «видимости», расстояний, наличия помех выбор разработчика может быть остановлен на той либо другой стандартизированной технологии передачи данных, к примеру, Блютуз, WiFi, WiMax, ZigBee, NanoNet и др. В таблице приведены свойства приемопередатчиков разных производителей, выпускающих чипы для радиосвязи.
Черта |
ZigBee |
NanoNet |
WiFi |
USB |
ATR2406 |
Блютуз |
Скорость передачи данных, Кбит/с |
250 |
500-2000 |
1000-11000 |
64 |
1152 |
1000 |
Дальность, м |
70 |
900 |
200 |
300 |
160 |
100 |
Ток передачи, мА |
19,7 |
55-78 |
600 |
69,1 |
57 |
70 |
Ток приема, мА |
17,4 |
40 |
- |
57,7 |
42 |
45 |
Спящий режим, мкА |
1 |
1 |
- |
1 |
1 |
2000 |
Выходная мощность, мВт |
1 |
8 |
100 |
1 |
6 |
100 По значению энерговклада на передачу 1-го бита фаворитом является германская компания Nanotron Technologies Gmbh, выпускающая продукцию для сетей NanoNet. Конкретно этот параметр (энергозатраты на передачу определенного объема инфы) является определяющим в выборе технологии при разработке сетей датчиков, большая часть которых питается от батарей, аккумов. При разработке беспроводных систем сбора данных рассматривают последующие принципиальные нюансы проектирования: · протоколы маршрутизации в сетях; · экономия используемой энергии; · цена обслуживания; · обеспечение безопасности сетей датчиков; · надежность связи меж узлами; · трудности, связанные с скоплением собранных данных; · организация соответственной базы данных. В текущее время реализуют три типа таких измерительных сетей. В первом случае употребляется только один узел-сток сбора измерительной инфы. Во 2-м типе сетей узлов может быть много, их число находится в зависимости от требуемой зоны покрытия, радиуса деяния связи, конфигурации и режима работы сети, периода опроса датчиков, специфичности решаемой задачки и других причин. 3-ий тип узлов – это ретрансляторы (маршрутизаторы). Может быть также существование смешанных типов узлов сбора измерительной инфы. Механизм работы сетей данного типа основан на том, что датчики определяют некий параметр, потом передают измерительную информацию в пакетном режиме узлу-стоку или впрямую, или через цепочку ретрансляторов. Пункт сбора инфы подключен к компу, на котором осуществляется обработка данных, их визуализация, скопление, передача через глобальные сети юзерам сети датчиков. В состав узла-датчика входят четыре главных компонента: · источник питания; · преобразователь измеряемой физической величины в сигнал цифрового вида; · вычислительный блок (микроконтроллер); · приемопередатчик. Время от времени в состав узла может быть включен модуль для определения координаты (географической). При разработке измерительных сетей данного типа нужно учесть ряд особенностей. · Часто топология сети и местоположения датчиков не является детерминированными. · Датчики, маршрутизаторы и пункт сбора могут быть мобильными. Потому такие сети должны быть способными к самоконфигурированию, к самоорганизации. · Более остро, по сопоставлению с проводными сетями стоит неувязка организации доступа к среде передачи инфы. К примеру, в случае одновременного прихода инфы от нескольких датчиков, растет воздействие помех. Для решения этих заморочек употребляют разные способы разделения во времени режимов приема и передачи инфы. · Существенное воздействие на выбор аппаратуры, алгоритмов маршрутизации оказывает энергетический фактор. Такие датчики-узлы должны быть дешевыми. |