無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
關(guān)注創(chuàng)建者：能源阿陽(yáng) 創(chuàng)建時(shí)間：2023-10-20
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的視頻教程
1-60基于matlab的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法
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無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例教程
摘 要：針對(duì)目前無(wú)線傳感器風(fēng)能采集效率低和傳統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤算法(MPPT)不適用于微型系統(tǒng)的現(xiàn)狀,提出一種基于電阻仿真的無(wú)線傳感器風(fēng)能采集方法。重點(diǎn)研究了電阻仿真技術(shù),通過(guò)負(fù)載阻抗來(lái)模擬風(fēng)機(jī)的源阻抗,使得電源和負(fù)載之間能夠達(dá)到良好的阻抗匹配,保證在任何運(yùn)行風(fēng)速下采集到的功率都是最大值,從而達(dá)到提高無(wú)線傳感器風(fēng)能采集效率、延長(zhǎng)其工作壽命的目的。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的有效性。
關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);風(fēng)能采集;電阻仿真;最大功率點(diǎn)跟蹤;
0 引言
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)是一種基于無(wú)線射頻通信技術(shù)的多跳自組網(wǎng)絡(luò),由部署在監(jiān)測(cè)空間內(nèi)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成,在電力系統(tǒng)中多應(yīng)用于智能電網(wǎng)技術(shù)[1,2,3,4]。然而,傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)方式限制了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用與深度拓展,節(jié)點(diǎn)的能量供應(yīng)成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨的首要問(wèn)題。隨著環(huán)境能量收集技術(shù)的研究與發(fā)展,自供電無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)可以在很大程度上緩解能量瓶頸并改善網(wǎng)絡(luò)性能[3,4,5,6,7]。文獻(xiàn)[5,6]提出利用傳感器所處環(huán)境的風(fēng)能和太陽(yáng)能來(lái)為傳感器持續(xù)供電,卻忽略了能量采集的效率問(wèn)題。文獻(xiàn)[7]提出利用風(fēng)致振動(dòng)的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)傳感器運(yùn)行,但復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的能量損失和設(shè)備的穩(wěn)定性問(wèn)題有待考證。對(duì)于一個(gè)微型風(fēng)能采集系統(tǒng),由于采集到的電功率通常非常低,且受到微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的制約。因此,最主要的問(wèn)題是開(kāi)發(fā)一種高效的功率變換器及與電子電路相關(guān)并包含最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法的微驅(qū)動(dòng),用于跟蹤和保持微型風(fēng)機(jī)的最大輸出功率以維持無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)在不同工況下的運(yùn)行。而傳統(tǒng)的MPPT技術(shù)因其復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)導(dǎo)致耗能過(guò)高,并不適用于微型風(fēng)能采集系統(tǒng)。
展開(kāi) 隨著集成電路、無(wú)線通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)運(yùn)而生，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)具有低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的無(wú)線射頻通信模塊體積大，需要控制芯片來(lái)控制射頻模塊，這就增加了設(shè)計(jì)的成本，而且可移動(dòng)性不好。
半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步使處理器芯片可以被集成為體積很小的一塊，而價(jià)格變得更便宜，專(zhuān)用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)芯片和技術(shù)也得到發(fā)展。文中采用了TI公司的CC430F5137(＄3.3750)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)模塊。CC430F5137是一款內(nèi)部集成了射頻核的芯片，它內(nèi)置了CC1101(＄2.0625)射頻核，使用單顆芯片就可以完成數(shù)據(jù)的采集、處理、發(fā)送與接收，使電路板的體積可以變得更小、更便宜。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的低功耗設(shè)計(jì)，本文采用了射頻模塊的無(wú)線喚醒（WOR）功能。同時(shí)，利用射頻核的空閑信道評(píng)估（CCA）功能改進(jìn)了射頻發(fā)送的算法，提高了多節(jié)點(diǎn)向中繼器模塊發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的準(zhǔn)確性。
總體設(shè)計(jì)方案
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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)組成的網(wǎng)絡(luò)。它是由大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作的方式感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對(duì)象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)所有者。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸三種功能。
傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般受到工作環(huán)境的影響，功耗問(wèn)題是要首先考慮的。考慮到低功耗要求的設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)設(shè)備的主控MCU選擇 CC430F5137，利用它內(nèi)置的射頻通信模塊進(jìn)行射頻通信。由于其低功耗的特點(diǎn)可采用電池供電。軟件部分利用CC1101的無(wú)線喚醒功能，能史好地降低系統(tǒng)功耗。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以掛接多個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的地址必須唯一。本文設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備采用撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)置每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的地址，確保每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)唯一的地址。
展開(kāi) 【引言】
近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題（如水環(huán)境的污染，垃圾處理等）日益嚴(yán)峻，環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器作為環(huán)境治理過(guò)程中的重要組成部分，其需求也迅速增長(zhǎng)。然而，目前的環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器通常需要外部能源供能，如電池。對(duì)于需要長(zhǎng)期工作的環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器而言，電池不僅壽命有限，還會(huì)產(chǎn)生潛在的環(huán)境危害，尤其是在大面積分布傳感器網(wǎng)絡(luò)。因此，通過(guò)收集環(huán)境中的可再生能源來(lái)替代電池為傳感器供電是一種有效的解決方案。在眾多能量中，流體能量因其在環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近具有豐富的儲(chǔ)量，被視為理想的能夠被利用的能源。傳統(tǒng)的流體能量收集主要是基于電磁效應(yīng)，這種方式雖然已經(jīng)被廣泛用于大規(guī)模發(fā)電。然而，維護(hù)成本高、體積大、難以攜帶阻礙了它們?cè)诒銛y式環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的發(fā)展。近年來(lái)，基于接觸帶電和靜電感應(yīng)原理的摩擦納米發(fā)電機(jī)（Triboelectric Nanogenerator, TENG）已經(jīng)被證明是一種高效、經(jīng)濟(jì)、且易于小型化的能量獲取方式。將摩擦納米發(fā)電機(jī)和無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，為長(zhǎng)期環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了最佳解決方案。
展開(kāi) 阿貢研究人員也在探索小型化的選擇，開(kāi)發(fā)一種小型閱讀器，使用可充電鋰離子電池和能量收集來(lái)改善電源，并通過(guò)蜂窩5G和衛(wèi)星技術(shù)增強(qiáng)通信能力。
RAMM
ARG-US RAMM是一種獲得專(zhuān)利的有線和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）通信系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)核燃料循環(huán)設(shè)施。
每個(gè)RAMM單元都包含一套ARG-US輻射和其他傳感器，這些傳感器可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行定制。
預(yù)配置的RAMM單元可以通過(guò)使用主電源和備用電源，以及多個(gè)有線和無(wú)線通信介質(zhì)來(lái)監(jiān)控整個(gè)設(shè)施并報(bào)告數(shù)據(jù)，即使在發(fā)生中斷事件時(shí)也是如此。
有線網(wǎng)絡(luò)提供正常的基線數(shù)據(jù)收集和通信，還通過(guò)以太網(wǎng)供電（PoE），為RAMM單元電池充電。該架構(gòu)具有靈活性和可擴(kuò)展性——集成額外的RAMM單元可以擴(kuò)展監(jiān)控區(qū)域和通信。
幾個(gè)RAMM原型裝置已安裝在阿貢的三個(gè)設(shè)施：阿爾法-伽馬熱電池設(shè)施（AGHCF）、阿貢串聯(lián)線性加速器系統(tǒng)（ATLAS）和低能加速器設(shè)施（LEAF）。這些原型裝置由一家獲得技術(shù)許可的合同制造商生產(chǎn)。
RAMM的衍生應(yīng)用，包括用于溫度測(cè)量的RAMM，或RAMM-TM，可用于檢測(cè)由氯化物引起的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（CISCC）、通風(fēng)口堵塞和輻射水平引起的乏燃料罐破裂，以降低安全和公眾健康風(fēng)險(xiǎn)并保護(hù)環(huán)境。
阿貢計(jì)劃在不久的將來(lái)在愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（INL）的選定設(shè)施實(shí)施RAMM。原型的成功運(yùn)行預(yù)計(jì)將推動(dòng)美國(guó)能源部和行業(yè)場(chǎng)地和設(shè)施采用RAMM。
TRAVELER
TRAVELER是一種蜂窩/衛(wèi)星/GPS和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）通信技術(shù)，用于實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)測(cè)鐵路、船舶或卡車(chē)運(yùn)輸中的重大風(fēng)險(xiǎn)材料。
展開(kāi) 西蒙弗雷澤大學(xué)的機(jī)電一體化系統(tǒng)教授Woo Soo Kim和瑞士研究人員正在開(kāi)發(fā)一種環(huán)保的3D打印解決方案，用于生產(chǎn)無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器。該研究團(tuán)隊(duì)正在使用木材衍生的纖維素材料來(lái)取代目前用于電子產(chǎn)品的塑料和聚合物材料。可以使用和處理該解決方案而不會(huì)污染環(huán)境。此外，3D打印還使他們能夠在3D形狀或紡織品上添加或嵌入功能，從而創(chuàng)造更多功能。他們的研究發(fā)表在2月份的“高級(jí)電子材料”雜志上。
“我們的環(huán)保型3D打印機(jī)纖維素傳感器可他們的生活中無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)，然后可以進(jìn)行配置而不污染環(huán)境。”團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)Kim表示，在SFU的薩里校園機(jī)電系統(tǒng)工程學(xué)院的一位教授說(shuō)。該研究正在薩里的PowerTech實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，該實(shí)驗(yàn)室擁有幾臺(tái)用于推動(dòng)研究的最先進(jìn)的3D打印機(jī)。
“這種發(fā)展將有助于促進(jìn)綠色電子，例如，從印刷電路板的廢物是污染環(huán)境的危險(xiǎn)。如果我們能夠改變塑料在PCB到纖維素上的復(fù)合材料，金屬部件的循環(huán)可以用更簡(jiǎn)單的方式收集。“
Woo Soo Kim還與科學(xué)技術(shù)的的大邱慶北院（DGIST）的機(jī)器人技術(shù)工程部門(mén)PROTEM CO INC合作，這是一家技術(shù)型公司，由一隊(duì)韓國(guó)研究人員領(lǐng)導(dǎo)，主要業(yè)務(wù)是印刷導(dǎo)電油墨材料的研究。
在第二個(gè)項(xiàng)目中，研究人員在壓花加工技術(shù)方面取得了新的突破。這允許它們?cè)谌嵝跃酆衔锘迳献杂傻赜∷⒕?xì)電路圖案，柔性聚合物基板是電子產(chǎn)品的必要組件。壓花技術(shù)以低成本應(yīng)用于精確圖案的質(zhì)量壓印。
同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)了一種精確的位置控制系統(tǒng)，可以直接印記圖案，從而形成一種新的工藝技術(shù)。這將對(duì)半導(dǎo)體工藝，可穿戴設(shè)備和顯示器工業(yè)中的使用產(chǎn)生廣泛的影響。
來(lái)源：正好3D打印網(wǎng)
展開(kāi) 
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無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最新內(nèi)容
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2026江蘇測(cè)量控制與儀器儀表展會(huì)5個(gè)月前
展品范圍
★自動(dòng)化儀表及控制：
工業(yè)自動(dòng)化儀表（溫度，壓力，流量，物位）、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、傳感器與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能調(diào)節(jié)閥與執(zhí)行系統(tǒng)等。
★在線分析：
在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、傳輸系統(tǒng)。
★專(zhuān)用儀器儀表：
分析儀器、光學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)儀器、計(jì)量測(cè)試儀器、地址儀器、測(cè)繪儀器、食品/農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)裝置、電子測(cè)試儀器與電工儀表、氣象儀器、海洋儀器、空間儀器等。
無(wú)線分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)：
智慧城市/智慧燃?xì)猓翰渴鹪谑姓w、地下管廊、小區(qū)管道沿線的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)LoRa、NB-IoT等低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，無(wú)需布線供電。
3. 工業(yè)安全監(jiān)控：在大型工廠、油氣田、LNG站等區(qū)域部署大量的無(wú)線監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)死角覆蓋。
4.
XL2417D/2.4g射頻透?jìng)髂＝M/模塊，無(wú)需了解2.4g芯片協(xié)議，直接串口通訊，快速上手量產(chǎn)產(chǎn)品！空曠實(shí)測(cè)300m左右！8個(gè)月前
10.2mA
● 射頻發(fā)送電流 9.5mA
● 2.4G 支持 2M/1M/250K/125Kbps 模式
● UART 串口
● 頻率可設(shè)置，多個(gè)模塊頻分互不干擾
● 速率 125K,250K,1M,2M
● 空曠場(chǎng)景下實(shí)測(cè)通信距離 250m+
● 小體積 SMD 封裝，2.54 排針
應(yīng)用場(chǎng)景
● HID 應(yīng)用
● 電機(jī)控制
● 照明控制
● 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
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會(huì)議內(nèi)容
市場(chǎng)正在發(fā)生變化，產(chǎn)品包裝的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，100%質(zhì)量檢測(cè)要求以及行業(yè)領(lǐng)域規(guī)范要求（如GMP），使得檢重秤在包裝后段的配置變得越來(lái)越頻繁，甚至成為標(biāo)配。HBK可為您提供稱(chēng)重傳感器解決方案，與檢重秤設(shè)備制造商緊密合作，解決具有挑戰(zhàn)性的要求。
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會(huì)議內(nèi)容
HBK近年來(lái)陸續(xù)推出了多款基于IO-Link的數(shù)字稱(chēng)重傳感器，還有集成多種工業(yè)以太網(wǎng)接口的儀表。
本次研討會(huì)將全面介紹HBK最新推出的稱(chēng)重產(chǎn)品，包括digiBox,
<p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify"><a href="https://app.ma.scrmtech.com/meetings-api/sapIndex/SapSourceData?pf_uid=17793_1784&sid=103705&source=2&pf_type=3&
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會(huì)議內(nèi)容
本次研討會(huì)將解釋如何在動(dòng)力總成測(cè)試最小化干擾并最大化信號(hào)質(zhì)量以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的電流測(cè)試。
主要議題：
深入了解電流測(cè)試時(shí)面臨的問(wèn)題
探索使用屏蔽線纜測(cè)量的最佳實(shí)踐方法
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研討會(huì)內(nèi)容
基于工作標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器、壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程，介紹HBK 9721型聲學(xué)校準(zhǔn)系統(tǒng)和3629型振動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)所使用的儀器溯源和校準(zhǔn)方法，介紹基于該系統(tǒng)可開(kāi)展的傳聲器、振動(dòng)傳感器、測(cè)振儀、力傳感器、聲學(xué)和振動(dòng)校準(zhǔn)器校準(zhǔn)方面的工作。
研討會(huì)時(shí)間
2024年10月29日（周二）下午2:00-3:00
