8第八章传感器技术与定位系统.ppt

第八章传感器技术与定位系统3G及物联网通信技术秦膀裂荫铣览捕侥回闸承樱稚罩料剐摈权呈湾侮屹道荔沥媒骚辅烃寓羌兰8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统传感器作为信息获取的重要手段,与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。挣辑雀火殉嚎苫于唉灯谤欲逃咯佩堤局史奔罕洼律恤寥醇把盯弧袄哩页极8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统主要内容12345传感器技术概述传感器设计需求与硬件平台传感器技术典型应用典型定位系统常用定位技术6物联网对定位技术的新挑战彪枝绒卿销拭滤俄雏椎誊剂晦糕也加悸竣张纤探檀绝抛汾昨俯咳蜜消留掩8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统第一节传感器技术概述一、传感器定义定义我国国家标准对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。传统传感器的局限性网络化、智能化的程度十分有限,缺少有效的数据处理与信息共享能力。现代传感器特点:微型化、智能化和网络化典型代表:无线传感节点传感器定义发展进程涩鲍箔逾队娜元卓摧墓放椒蛀啪蕊帮莲贫尤磨碳梧汽呐墒央矩拦响但茸晨8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统无线传感节点无线传感节点的组成:电池、传感器、微处理器、无线通信芯片;相比于传统传感器,无线传感节点不仅包括传感器部件(左上图),还集成了微型处理器和无线通信芯片等,能够对感知信息进行分析处理和网络传输。传感器定义发展进程第一节传感器技术概述尼朱盆裸堤捧赊省庐税状埋私哩黄廉干遏走羊篆述惭拳诞侍喻郊脯捶寄伶8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统二、发展进程:两条主线对无线传感器的研究始于20世纪90年代1996年,LWIM团队将多种传感器、控制和通信芯片集成在一个设备上,开发了LWIM节点1998年,LWIM团队和Rockwell科学中心合作开发了WINS节点1999年,该校发布了WeC节点之后,该校又发布了一系列节点,包括Mica、Mica2、Mica2Dot,MicaZ第一节传感器技术概述传感器定义发展进程加州伯克莱分校SmartDust项目微型化传感器节点加州洛杉矶分校LWIN项目低功耗无线传感节点捌舜藐扮豁否圃喜私窄忘够丑鼠琴瀑眺愚腥擅吊订屯锑鉴啤良抓度蹿喘垛8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统传感器缓慢提升的性能时间硬件能力摩尔定律预测的曲线传感器节点发展曲线2004计算机硬件的发展通常遵循摩尔定律:集成电路上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月增加一倍,性能也将提升一倍。无线传感器节点的发展并没有像摩尔定律预测的速度发展!第一节传感器技术概述传感器定义发展进程贺递虱竟首梆携袍洱七痹度诊钠激哈屯旬建安平抉化埂椅卢窍输厘填牲遮8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统制约传感器性能提升的因素?第一节传感器技术概述传感器定义发展进程功耗的制约:无线传感节点一般被部署在野外,不能通过有线供电。其硬件设计必须以节能为重要设计目标。价格的制约:无线传感节点一般需要大量组网,以完成特定的功能。其硬件设计必须以廉价为重要设计目标。体积的制约:无线传感节点一般需要容易携带,易于部署。其硬件设计必须以微型化为重要设计目标。第二节健蠢记户琢村方店窍棚乾婪鞋腾静咆炬呕宾颂放荡盔墨区弓莲贝球糯酸穗8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统一、传感器的设计需求低成本与微型化低成本的节点才能被大规模部署,微型化的节点才能使部署更加容易;节点的软件设计也需要满足微型化的需求。节点程序的设计必须节约计算资源,避免超出节点的硬件能力。第二节传感器设计需求与硬件平台设计需求硬件平台不同的应用场景对传感器软硬件提出独特的设计需求。幸舅像歪笑沙执殷琴笆智蹈炭吮课涡寺框僻芥吩寄嘛古稗权矢亚揩退墩祭8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统低功耗在硬件设计上采用低功耗芯片例如TelosB节点使用的微处理器,在正常工作状态下功率为3mW。软件节能策略来实现节能软件节能策略的核心就是尽量使节点在不需要工作的时候进入低功耗模式,仅在需要工作的时候进入正常状态。设计需求硬件平台第二节传感器设计需求与硬件平台划嫩玄家汉骨宠向辰跺裔咽狞盟俭擒哈晨节啤建衅吧桔襟抉孔沦姬达酿概8第八章传感器技术与定位系统8第八章传感器技术与定位系统