比如,走访的一家公交公司的智能系统,整个系统由多家公司负责,兼容性不高;公司负责人坦言,很多公司都是拿测试的程序和硬件来部署上去,出了问题很难解决,也经常产生崩溃和无法获取实时数据的情况。而参观某景区发现,作为中国物联网“试验田”很多有趣的技术被用在了景区中,比如遍布的许许多多数不清的传感器节点被用来检测游客人数、火灾情况和探测温湿度。
很多参考书籍都给出了许多整体性很强的物联网系统解决方案,一种采用了智能家居设备节点、根节点和网关平台三层组织架构的模式来完成设备的组网和数据传输的模型[4]很有特色。其中终端节点只要采用所需要的节点,进行监测,便可以完成的要求。
现今,对于CC2530硬件功能开发已经非常成熟了,在硬件方面若要提高,可以向传感器芯片速度,集成多模块等方向发展,但是投入产出比不高;反而,经过走访有关企业,在询问有关人员的时候,他们对未来应用的开发以及算法优化方面很有信心,在优化传感器节点所采集到的大量数据之后,可以大大提高传感器的效率,减轻服务器以及后台处理数据库的负担。在实际应用中,数据的采集可以促使应用的发展,应用对于数据要求的不断提高反过来推进有关传感器处理能力的提升,这是一个良性循环。未来对于应用的开发也是无止境的,用户的界面也可以做的更加友好。因此与指导老师多次交流之后准备在完成采集硬件部署编程后,再开发一套上位机程序,形成一个完整的物联网采集监控系统。
1。2简述无线传感器网络特点
根据上述背景,准备设计一款基于无线传感器网络的分布式监控系统。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,也简称WSN)[2],是当今物联网发展的热点,它也是现如今关注度高、涉及到的技术广和应用学科杂的一种新型物联网技术。无线传感器网络涉及到多个领域,也在多个领域有着应用。既综合了分布式处理技术,嵌入式单片机和互联网等传统技术,又能适应云计算和为大数据平台提供支持。能运用广泛遍布的无线传感器完成对被监测对象的实时监测,并采集所需要的数据,然后通过无线局域网、超宽带通信、蓝牙、红外、ZigBee等发送,最后通过自组网和多跳的形式发送到用户的机器上[2]。
无线传感器网络是由许许多多功耗低、体积小、价格低,由有着传感器功能、无线传输功能和数据处理功能的节点组成[3]。具体有以下特点:
(1)自组织:比如在一定范围内放置若干个节点,它们会自行成网,之前任何节点互不知道,然后通过多跳等方式传输数据。
(2)大规模:在参观乌镇智能景区时发现,他们往往在在一个区域布置了大量传感器节点,因此无线传感器要成网,其中数据要有说服力,必须是大规模布置。
(3)成网以数据为中心:顾名思义,研究人员和开发者传输的采集的都是数据,研究者关心的是要把数据交给上位机,因此无线传感器布置的目的就是为了数据。
(4)动态性:每个无线传感器节点都有可能失效,比如说掉电,因此它们的拓扑是随时变化的,这就要求节点拓扑能够动态变化。以适应各种复杂情况。
(5)低功耗、低成本:大规模长期布置,而且一旦传感器布设到难以维护的地方,就有可能是“一次性”的,所以成本和功耗必须要低。
以上几点是我所归纳的传感器网络重要的特点,物联网是不断变化的,而且发展很快,特点也不断更新,所以未来在应用上还要考虑的因素有很多。这五点是所有开发无线传感器网络的人都最重视的,最要关注这几点。