無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中的應(yīng)用研究

駱丁菱

【摘要】 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于新型的無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)，能夠廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，實現(xiàn)自身的價值。根據(jù)文獻(xiàn)可知，在工業(yè)生產(chǎn)中使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控時，由于沒有布線，所以不會受到限制，可以降低安裝與維護(hù)的成本比且可以令使用過程良好。文中主要針對工業(yè)領(lǐng)域的視角，展開的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中的應(yīng)用分析，其中詳細(xì)講述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，以及具體應(yīng)用技術(shù)的闡述。

【關(guān)鍵詞】 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 工業(yè) 應(yīng)用技術(shù)

前言：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用過程，主要是在需要進(jìn)行監(jiān)控的地區(qū)進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計，通過無線通信的屬性，實現(xiàn)自足網(wǎng)絡(luò)，通過此網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對信息的收集與處理，并將信息傳送至位于遠(yuǎn)程位置的監(jiān)控者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了自組網(wǎng)絡(luò)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果，因此被工業(yè)領(lǐng)域所使用。本文主要是研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中應(yīng)用，并且對WSN技術(shù)在使用中所有的問題進(jìn)行研究與分析。

一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中的應(yīng)用概述

工業(yè)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化與自動化的主要目的是在整個正產(chǎn)過程中在不需要人工對其干擾的前提下，全面實施機(jī)械化，減少人工資源的使用率，通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)預(yù)設(shè)目標(biāo)，在整個過程中予以監(jiān)管與信息處理。在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)的過程中，其中所涉及到的核心內(nèi)容是控制系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)主要變現(xiàn)為對整個生產(chǎn)過程中溫度的控制[1]。在生產(chǎn)過程中設(shè)備之間如果是基于導(dǎo)線進(jìn)行連接，則屬于有線控制系統(tǒng)，反之利用WSN技術(shù)則可在設(shè)備之間進(jìn)行無線信息數(shù)據(jù)傳輸。

二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

具有顯著特點(diǎn)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)包含了傳感器階段、匯聚節(jié)點(diǎn)、管理階段與互聯(lián)網(wǎng)。其中傳感器的節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵內(nèi)容，屬于嵌入式系統(tǒng)，其中涵蓋了無線通信模塊、微處理器、電源元傳感單元，多數(shù)的傳感器都可以自行組成無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集與處理性能，利用無線多跳網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)由匯聚節(jié)點(diǎn)輸送到遠(yuǎn)程控制位置，再接收來來自于遠(yuǎn)程控制位置的相關(guān)指令。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的有事主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，覆蓋范圍廣。內(nèi)部可進(jìn)行連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多，因此可以按照應(yīng)用的需求進(jìn)行規(guī)模的擴(kuò)展。第二，有效的實現(xiàn)自動配置。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠自動進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的識別，實現(xiàn)組織內(nèi)部自動組網(wǎng)。第三，降低成本。無線傳感器只需要一個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)比普通的無線網(wǎng)絡(luò)具有更多的特點(diǎn)。第一，無線網(wǎng)絡(luò)傳感器中各節(jié)點(diǎn)提供的能源很少，不能長時間的工作，而如果在危險或惡劣的情況下，更換電池便顯得問題從從，所以便要求網(wǎng)絡(luò)要的、能源的使用低，從而使使用時間加長。第二，WSN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)非常多，根據(jù)實際情況可以設(shè)置很多，使網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模很大。第三，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以自行識別，從新組網(wǎng)。第四，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將會是以數(shù)據(jù)為核心，WSN的特點(diǎn)便是成本和能耗都較低，且在應(yīng)用時的節(jié)點(diǎn)量大，臨近的節(jié)點(diǎn)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有相似性。

三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中實現(xiàn)的過程主要涉及到以下集中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用：第一，服務(wù)質(zhì)量。具體所指的是無線傳感器技術(shù)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)過程中，所形式的檢測與控制數(shù)據(jù)的測量、記錄、處理等職能。第二、網(wǎng)路安全。一旦涉及到網(wǎng)絡(luò)則勢必會面臨著數(shù)據(jù)都是或被惡意截取的風(fēng)險，因此在系統(tǒng)建立的過程中，對路由的安全涉及是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保路由環(huán)節(jié)的安全，在一定程度上保障了高層數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩５谌W(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋄2]。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是整個系統(tǒng)中的主要網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，有效的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖婕澳軌蛱嵘酚蓞f(xié)議與媒體介入控制協(xié)議效率。第四，設(shè)備資源。無線傳感器因為有許多的節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)處設(shè)備選擇有許多的困難，同時對于處理器選擇的情況對于系統(tǒng)設(shè)計也有著很大的影響。但隨著科技的不斷進(jìn)步，存儲器也愈發(fā)的強(qiáng)大。能量供應(yīng)受限便成為很大的問題，可以采用多種方法進(jìn)行改進(jìn)。第五，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。因為存在之前提到的問題，那么便要對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面的設(shè)計就要考慮節(jié)能性、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，考慮到損耗的情況下，是網(wǎng)絡(luò)壽命盡可能的邊久。

四、結(jié)論

無線網(wǎng)絡(luò)因為其具有易于安置、覆蓋范圍廣、容錯能力強(qiáng)等特點(diǎn)，擁有著很好的發(fā)展前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的實際應(yīng)用中，比照傳統(tǒng)的有線控制系統(tǒng)，要具有絕對的優(yōu)勢，但由于國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域開展研究與使用的時間較晚，因此現(xiàn)階段扔處于不斷探索與發(fā)展的階段，由眾多的技術(shù)上的問題需要解決，需要在未來發(fā)展中，從路由設(shè)置、架設(shè)環(huán)境等予以改善，推動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。不斷地對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用，尋求其中的問題，積累經(jīng)驗，可以為后來的發(fā)展提供借鑒。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]周琦.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用[J].石油化工自動化，2010，02（03）：51-54.

[2]鄒延華，張敏捷，鄒雪蘭.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，03（01）：1-4.