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混乱的无线协议

Martin Rowe?? Test&Measurement; World资深技术编辑?? 2008年12月05日 ?? 收藏0

  从葡萄园到工厂直至写字楼,无线传感器网络可谓无孔不入。目前,没有一种无线技术适合所有情况,所以出现了大量无线协议,使需要开发这些网络的工程师难以抉择。现在,WiFi、ZigBee、WiMax和蓝牙等基于标准的技术加上大量专有协议都在使用。

  你可能会认为,工程师愿意选择定义明确的标准技术,例如WiFi,而不愿选择专有方法。Point Six Wireless的高级副总裁Dan Piroli说:“实际上,WiFi IC之所以成为一种商品,是因为它们容易实施。专有技术部署更加困难,而基于WiFi的传感器网络可在一个建筑物内的基础设施上运行。”他还指出,基于IEEE 802.11b/g的网络可使用因特网协议。

  虽然Piroli关于WiFi近似于一种商品的看法可能是正确的,但是在无法使用交流电源的场所,它也许并非最佳技术。例如,农场、葡萄园、丛林和环境监控站点通常没有交流电源。

  Crossbow Technology公司无线销售和营销副总裁Rovert Robinson说:“WiFi非常费电。”客户端(传感器)和主机(集线器)需要恒定连接,而WiFi节点需要恒定电源,因此不太适合电池供电的工作。Robinson说:“我们喜欢使用WiFi,但是它不能在没有交流电源的地方使用。我们没有完全实施现有的ZigBee协议,因为它需要使用带电源的路由器。”

  Digi首席技术官Joel Young指出:“电池供电的WiFi网络不如运行ZigBee的电池供电IEEE 802.15.4网络效率高。”ZigBee可能比WiFi有所改进,但也并非万能的。由于ZigBee是一种低速总线,其节点的功耗低于高速WiFi,而且ZigBee节点有休眠模式。但是,ZigBee不是全网状网络,其无线集线器仍然需要交流电源。

  鉴于WiFi和ZigBee存在不尽人意之处,Crossbow和Digi等公司开发了各自的无线协议以及运行协议的硬件。Crossbow的无线网络在IEEE 802.15.4物理层上运行,这一点与ZigBee相同,只是它在不使用时让所有节点都进入休眠模式。因此,这些节点可用一块电池运行多年。

  GainSpan和G2 Microsystems等公司在认识到WiFi网络中存在的电源问题后,已开始开发WiFi兼容的低功耗IC。这些器件有望在传感器网络及其他诸如资产跟踪等应用中运行多年。图中显示的是基于WiFi的无线网络。

无线传感器网络可在没有交流电源的地点记录测量结果

  如果超低功耗WiFi节点如预期的那样工作,那么它们将可以解决缺乏交流电源的问题,只要信号能够可靠地到达有电源的接入点即可。这将使WiFi成为ZigBee的强大竞争对手,但是它不能解决像农田等大面积内无电源的问题。它们需要在不使用时可进入休眠模式的低功耗、电池供电的集线器。它们还必须允许节点形成自己的网状网络,以便在不使用网络集线器的情况下能够与主机之间往返传送数据。


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无线协议? 无线传感器? WiFi?

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