无线测量技术的完整技术和WSN技术的简要介绍

　　一。名词释义

　　由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统就是本文提到的无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）。该网络的目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络就由传感器、感知对象和观察者这三个要素构成的。传感器网络作为无线自组双向通信网络，能够以最大的灵活性自动完成不规则分布的各种传感器与控制节点的组网。

　　作为无线测量技术的一个重要分支，WSN技术正越来越多的受到广大应用工程师的青睐和关注，在工业控制、环境检测、军工和航空航天等领域应用十分广泛。WSN引领下的无线测量技术的应用领域已经延伸到军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等多种领域，可见该技术的前景多么广阔，并且有些领域已经上升到了国家战略的高度，得到了充分的重视。

　　二．方案介绍

　　一个完整的无线测量网络无非有三部份组成：传感器部分（WSN），数据处理部分，数据应用部分。见图1所示。

　　传感器部分就是可以根据现场需求进行选择使用的无线传感器WSN；软件系统就是数据应用部分，可以根据应用的需要进行分类设计。另外数据处理单元则是核心部分，可以根据应用需要选择单片机或ARM系统。

　　无线测量系统的支撑系统也是很重要的，对WSN部分，肯定由电池供电，而对数据应用部分，只需要一台能够上网的计算机，而数据处理部分可根据实际需要采用不同的供电系统。

　　从上图中我们可以看到，无线测量系统的最大优势是三个部分互相没有硬联接，换句话说它们之间除了数据交换之外，没有任何物理的关系，从而有效避免了相互间的复杂干扰和资源分配，我想，这才是无线测量技术获得大力发展的关键所在。

　　三．关键技术

　　毫无疑问，无线测量系统中最关键的部分就是数据处理单元，而最最关建的当然就是两个无线通讯模块了，一个是短距离通讯模块，一个是远程通讯模块。有关远程通讯模块的文章和产品很多，在这儿就不叙述了，产品也有很多，国外的有SIMENS、SIMCOM、WAVECOM等，国内的有华为、中兴、有方等等，客户可以根据需要选择性价比良好的产品。这里主要介绍一下由我公司鼎立设计的短距离通讯模块---WT3224。

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　　WT3224模块是由北京沃英泰科电子信息技术有限公司设计的，主控芯片采用TI的CC1110方案，SMD结构设计，为了适应WSN网络的需要，模块内部集成了射频功放电路，最大射频传输距离可以达到20dB，可以根据需要进行选择使用。WT3224有两种工作模式，一是独立工作模式，独立工作模式下模块自主工作，实现真正的WSN功能；另一种是联机工作模式，可以作为主控单片机的标准串口设备使用，从而实现主控计算机到WSN的无线连接。

　　四．具体应用

　　根据无线测量的完整方案，我们已经成功地将上述方案应用到两个系统中，它们分别是输电线路综合在线监测系统和道路交通信息在线监测系统。

　　输电线路综合在线监测系统实现电力系统输电线路运行中的各种状态参数，如输电导线的各种状态，包括导线振动状况、导线温度状况，如果采用传统的有线测量技术肯定是不行的，因为不可能在具有高电压、高恶劣环境、高干扰的输电线路去布线走模拟数据通道，所以使用WSN网络可以很容易地实现，只需要把完全独立的WSN传感器挂在需要测量的输电导线上，然后把数字化的数据发给数据集中器，再通过远程传输功能把数据送到监控中心，这样就可以坐在办公室的计算机前实施线路监控了。

　　另一个WSN无线测量的实际应用是道路交通信息在线检测系统，交通部门一直十分关心的就是如何实现对道路交通信息的监测，能够既简单又方便的监测各条道路的实际交通状态以及相互之间的关联，例如，道路车流量、车速、车型状态，道路环境信息和车流量车速的关联情况等等，传统的办法是非常复杂并且非常破坏马路原始状态的开挖马路、布线，而使用了WSN网络之后，设计简单了，只需要在需要监测的地方挖个小孔放置WSN传感器就可以了。

　　五．结束语

　　应用非常广泛的WSN和无线测量技术正颠覆传统的测试系统结构，希望本文介绍的该项技术能够抛砖引玉，使得WSN技术能够更好的发展开来。