无线传感器
近年来,无线技术的发展催生了多种工业、科学及医l疗(I***)频带无线标准。物与物之间进行无线通信,可以实现数据交换的自动化,并大幅提升效率,从而对生活和生产产生积极的影响。由于有了这些新标准,各种无线应用渗透到我们日常生活的方方面面。毫无疑问,无线传感器网络(WSN)便是一种蕞为受益于这些标准的重要应用。我们可以设想有一位美国中西部的农民正面临着一个这样的挑战:如何对几千头牛的体温进行日常监控,以便防止诸如蹄疫等危及其牛群生存的动物***发生。利用无线技术,在每头牛的身上安装一个带有无线发l射器的温度传感器,将其体温读取数据发射至一个主端子便可以轻松地克服这些挑战。这是一个WSN的简单例子,其表明无线技术的使用可以节省大量的时间和成本。
无线振传感器
当需要与其他系统通用,以及在不同地理空间中工作运行是一个关键问题时,我们推荐使用2.4GHz频带。该标准已在55个以上的***/区域覆盖,并可以在美国以600bps的速率支持每个子频段超过100个以上的信道。使用2.4GHz频带的主要缺点是其拥挤的空间,以及由于2.4GHz频率较差的传输特性所带来的有限通信距离。选择在1GHz以下频带设计产品有助于解决在2.4GHz频带面临的一些问题;然而,1GHz以下频带也存在一些其自身的局限性:受限占空比、无法实现与其他系统的互操作性、不同地理空间工作限制(例如,针对美国902~928MHz频带设计的无线仪表无法在欧洲正常工作)根据不同的频率、目标数据速率、距离,以及互操作性的理想水平,新出现了几种工作在I***频率空间中的标准。
LoRa振动传感器
基于TDOA的LoRa***
依据LoRaWAN协议的功耗低、覆盖范围广的特点,LoRa***适用于追宗移动响应慢、低频的目标,不适用于实时、高频移动的跟踪。在农业应用环境中,例如,前面介绍的牛群等,读取每头牛的体温可帮助确定哪一头牛需要更密切的监控。当3个及3个以上基l站同时接收到某一个LoRa终端的LoRaWAN帧结构数据时,终端的位置信息可以通过TDOA技术得到。
LoRa终端***不需要额外的硬件支撑,但基l站之间需要准确的时间同步。每个被接收到的上行数据帧会获得一个准确的时间戳,作为数据帧结构的一部分被转发到网络服务器。如在21世纪的今天,随着科学技术的迅速的发展,大型设备在各行业中被广泛使用,这些设备的组成和结构越来越复杂,功能越来越完善,自动化程度也越来越高。网络服务器将对同一个数据帧的多个接收进行排序,将所有包含该数据帧时间戳的元数据进行分组,并从***解算器请求一个***计算。在一个给定的数据帧结构中,基本的***解算函数将计算不同基l站接收的时间差,然后通过这个时间差测算终端到不同基l站的距离。基于TDOA的算法有很多,主要包括Chan算法、Taylor算法和Fang算法。
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