无线传感器网络在物联网中的应用

无线传感器网络设备是目前最新、最前沿的科技应用中的关键组成部分之一。物联网（IoT）是指任何与互联网相连接，进行通信和数据交换的一种新的互联网模式，比如传感器、执行器、机器对机器（M2M）等设备通过无线传感器连接。

物联网架构由四层组成。包括应用层、服务层、网络层和设备层。应用层是真正的应用系统；服务层定义为云计算；网络层是有线/无线网络基础设施；设备层是将所有设备连接到互联网，是物联网的关键基础。

无线传感器网络主要应用在网络成和设备层。设备层通过无线传感技术将采集到的模拟/数字信号传输给主控制器。无线技术符合IEEE 802.15.4标准并通过了ZigBee协议，6LoWPAN和WirelessHART协议。通过无线网络，可以使用各种I / O和传感器测得任何地方的信号。例如，桥梁平衡的信息可以通过应变式传感器测量；建筑物的能源消耗可以使用不同的传感器如电表，水表和煤气表来测量。无线传感器网络可以由一个或多个“节点”组成。每个节点都可以连接一个或多个传感器；网络的拓扑结构由三个部分组成：（1）协调器/网关（数据收集中心，将无线数据转移转换到其它设备）。（2）路由器（可以增强无线信号），无线路由器可以寻找协调器和终端节点之间无线通信的最佳路径。（3）终端设备（又名终端节点）是数据采集的无线遥控I / O。从传感器获得的数据直接通过节点和协调器或经由路由器发送。

图1：无线传感器网络的三个组成部分

研华公司的ADAM-2000系列提供了工业级无线传感器网络I/O解决方案，采用IEEE 802.15.4无线技术，并支持星形，树形和网状拓扑结构。ADAM-2000系列提供了低功耗，高性价比和可靠的无线网络远程监控解决方案。ADAM-2000系列模块安装后，无需进一步的设置，便可自动建立最适合的控制系统的网络拓扑结构。ADAM-2000系列中的几种型号如ADAM-2520Z可以作为协调器或网关，ADAM-2510Z可以作为路由器，ADAM-2051Z和ADAM-2051PZ可以作为数字输入，ADAM-2031Z可以作为继电器输出和传感器模块。在无线传感器网络中，作为从终端节点采集数据的网关ADAM-2520Z必不可少。有Modbus RTU协议的支持，ADAM--2000系列可以轻松地与任何SCADA或Modbus RTU兼容的系统集成，扩大控制系统的覆盖范围。

图2：研华公司--有线和无线解决方案