概覽

　　本文從水匙睹、土壤和氣候監(jiān)測(cè)直至橋梁與民用設(shè)施的結(jié)構(gòu)完整性監(jiān)測(cè)邢入，無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)的出現(xiàn)使得降低安裝成本和系統(tǒng)成本坐求、提高靈活性潮瓶、簡(jiǎn)化系統(tǒng)部署成為可能陶冷，無(wú)線測(cè)量還能夠解決之前使用有線解決方案難以解決甚至是不可能完成的應(yīng)用。

　　無(wú)線測(cè)量簡(jiǎn)介

　　一個(gè)完整的無(wú)線測(cè)量網(wǎng)絡(luò)無(wú)非有三部份組成：傳感器部分（WSN）毯辅，數(shù)據(jù)處理部分埂伦，數(shù)據(jù)應(yīng)用部分。

　　感器部分就是WSN——無(wú)線傳感器思恐，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行選擇使用沾谜；而數(shù)據(jù)應(yīng)用部分實(shí)際上就是軟件系統(tǒng)，可根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行分類設(shè)計(jì)壁袄；核心的部分是數(shù)據(jù)處理單元类早，可根據(jù)應(yīng)用需要選擇單片機(jī)或ARM系統(tǒng)。

　　無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)也是很重要的嗜逻，對(duì)WSN部分涩僻，肯定由電池供電，而對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用部分栈顷，只需要一臺(tái)能夠上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)逆日，而數(shù)據(jù)處理部分可根據(jù)實(shí)際需要采用不同的供電系統(tǒng)。

　　無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是三個(gè)部分互相沒(méi)有硬聯(lián)接辐菩，換句話說(shuō)它們之間除了數(shù)據(jù)交換之外芭贬，沒(méi)有任何物理的關(guān)系，從而有效避免了相互間的復(fù)雜干擾和資源分配处膛，我想坚呜，這才是無(wú)線測(cè)量技術(shù)獲得大力發(fā)展的關(guān)鍵所在。

　　環(huán)境監(jiān)測(cè)

　　環(huán)境監(jiān)測(cè)主要包括檢查土壤胆抓、水和空氣的完整性闸虹，調(diào)節(jié)室內(nèi)存儲(chǔ)環(huán)境的溫度與濕度。室外環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)于農(nóng)業(yè)辽察、公用事業(yè)和氣象等行業(yè)而言是很重要的敌痴。室內(nèi)監(jiān)測(cè)應(yīng)用包括家庭或建筑自動(dòng)化以及零售或醫(yī)療。環(huán)境監(jiān)測(cè)還包括有害氣體檢測(cè)腰步，它對(duì)于工業(yè)設(shè)施或采礦應(yīng)用十分重要溪臊。無(wú)線技術(shù)通過(guò)讓您能夠在戶外或是在更大的地理區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，擴(kuò)展了這些應(yīng)用堆鸦。

　　嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感中心（CENS）正在領(lǐng)導(dǎo)熱帶雨林環(huán)境數(shù)據(jù)采集的項(xiàng)目镊鹊。他們沒(méi)有使用線纜，不但降低了成本哥纫，還簡(jiǎn)化了安裝。采用NI的技術(shù)蛀骇，CENS的科學(xué)家無(wú)需在雨林深處使用電力線纜、牽引電纜擅憔，也無(wú)需建立布線基礎(chǔ)設(shè)施以及測(cè)量系統(tǒng)；他們安裝了NI的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)暑诸、電池、太陽(yáng)能面板和移動(dòng)調(diào)制解調(diào)器个榕，通過(guò)因特網(wǎng)收集數(shù)據(jù)芥喇。他們使用谷歌地圖來(lái)定位傳感器節(jié)點(diǎn)的位置并記錄部署位置。

　　能源監(jiān)測(cè)

　　在當(dāng)今凰萨，能源危機(jī)日益嚴(yán)重继控。全球市場(chǎng)中，資源生產(chǎn)和利用過(guò)程的監(jiān)測(cè)具有極高的重要性笤碍。為了降低對(duì)環(huán)境的影響并且更加合理的利用自然資源况饥，我們首先需要精確采集數(shù)據(jù)，然后再基于對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行決策和改進(jìn)支赖。無(wú)線技術(shù)十分適合這些類型的應(yīng)用荸冒，因?yàn)樵摷夹g(shù)可以輕易的實(shí)現(xiàn)分布式的采集，并且能夠提供管理大型系統(tǒng)所需的足夠數(shù)據(jù)访跪。

　　這里我們舉個(gè)例子扬饰，無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)可以為電網(wǎng)建立一個(gè)分布式監(jiān)測(cè)解決方案这疟，用于測(cè)量能耗、檢測(cè)故障和評(píng)估信號(hào)完整性虹婿。無(wú)線技術(shù)還適用于可再生能源領(lǐng)域擒买，例如監(jiān)測(cè)分布式太陽(yáng)能或風(fēng)場(chǎng)的能源輸入、輸出和環(huán)境狀況拾氓。無(wú)線技術(shù)還可以用于住宅、商用和工業(yè)建筑咙鞍，用于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)能源消耗趾徽，并將數(shù)據(jù)提供給公用事業(yè)企業(yè)或終端用戶，以便降低能源使用量孵奶。

　　建筑監(jiān)測(cè)

　　家庭和建筑自動(dòng)化是十分適合無(wú)線技術(shù)的成長(zhǎng)型行業(yè)。建筑自動(dòng)化系統(tǒng)用于在建筑內(nèi)提供關(guān)于室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)朗恳、保護(hù)資產(chǎn)载绿、降低輻射以及控制HVAC設(shè)備或其他系統(tǒng)的信息斟策。許多建筑自動(dòng)化集成商需要能夠方便安裝在現(xiàn)有建筑中的解決方案以減少價(jià)格昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施變更的需要庸磅，這使得無(wú)線技術(shù)相比有線技術(shù)而言更有吸引力。在新的建筑中，無(wú)線測(cè)量和監(jiān)測(cè)解決方案可以幫助用戶獲得LEED認(rèn)證宽藏。

　　機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)

　　在科技發(fā)展迅速的當(dāng)今，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈饺斧，設(shè)備的可靠性、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行成本都會(huì)大大影響其競(jìng)爭(zhēng)地位读囤。為了優(yōu)化機(jī)器的預(yù)測(cè)性維護(hù)從而優(yōu)化機(jī)器的可靠性和可用性佣盒，監(jiān)測(cè)諸如機(jī)械、振動(dòng)和能源因素等健康指標(biāo)是廣為采用的方法盯仪。使用無(wú)線振動(dòng)和能源監(jiān)測(cè)設(shè)備蜜葱，可靠性工程師能夠解決過(guò)去一直難以解決的成本問(wèn)題。無(wú)線測(cè)量還適用于大面積或包含移動(dòng)部件的機(jī)器監(jiān)測(cè)應(yīng)用牵囤。使機(jī)器的利用率有效提高，機(jī)器也可以得到有效保護(hù)揭鳞。

　　結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)

　　工程師和科學(xué)家正在使用最新的傳感與測(cè)量技術(shù)，在全世界建立更智能鲁驶、更安全的民用設(shè)施舞骆。無(wú)線技術(shù)通過(guò)允許工程師測(cè)量過(guò)去難以測(cè)量或無(wú)法測(cè)量的對(duì)象，從而擴(kuò)展了測(cè)量技術(shù)相彼。通過(guò)結(jié)合模塊化髓无、商業(yè)現(xiàn)成可用的無(wú)線硬件和靈活的NI LabVIEW圖形化編程軟件沫十，工程師能夠更加簡(jiǎn)單、安全的進(jìn)行無(wú)線測(cè)量建淘，提高世界上建筑的結(jié)構(gòu)安全性浴恐。

　　在橋梁監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，部署無(wú)線系統(tǒng)总枢，可以剔除電纜安裝成本，讓研究員可以在不同橋梁之間重用硬件鸽素，從而降低了納稅人用于橋梁測(cè)量的總硬件成本。摒棄電纜的無(wú)線解決方案還解決了電纜被故意切斷等破壞行為帶來(lái)的問(wèn)題馍忽。

　　分布式溫度監(jiān)測(cè)

　　分布式溫度監(jiān)測(cè)是跨越多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用燕差。食品和飲料供應(yīng)商必須在整個(gè)冷鏈中，將易變質(zhì)食品保存在一定溫度中坐梯。藥店、醫(yī)院和其他醫(yī)療相關(guān)設(shè)施必須監(jiān)測(cè)和控制血液吵血、藥品和設(shè)備的溫度偷溺。零售商店和超市必須在運(yùn)輸過(guò)程、倉(cāng)庫(kù)和貨架上正確的儲(chǔ)藏易變質(zhì)食品娱陈。原料制造商還需要調(diào)節(jié)制造設(shè)施的溫度。NI無(wú)線系統(tǒng)提供了高精度溫度測(cè)量饼贰，并且可以與例如DIAdem等強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理軟件結(jié)合，按照?qǐng)?zhí)法機(jī)構(gòu)的要求記錄這些產(chǎn)品的溫度附舌。

　　運(yùn)輸

　　人口的不斷激增讓人們對(duì)停車和運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)測(cè)和管理產(chǎn)生了更多興趣。很多城市就出現(xiàn)了停車難的問(wèn)題蛉差。要得出有效的結(jié)論并建立更有效的運(yùn)輸系統(tǒng)重蕉，您必須對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。無(wú)線測(cè)量和監(jiān)測(cè)解決方案可以用于跟蹤記錄行人男窿、車輛、火車和地鐵的行為；NI軟件可以用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化表達(dá)和分析测蹲。此類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常覆蓋較大的地理區(qū)域，通常位于室外篮赢，從而讓無(wú)線技術(shù)成為極具吸引力的解決方案。

　　無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)是將交通引導(dǎo)到開(kāi)放式停車區(qū)域的理想方法启泣。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法示辈，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的工程師團(tuán)隊(duì)基于NI無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）平臺(tái)成功部署了停車場(chǎng)空位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)停車場(chǎng)的車輛進(jìn)出事件纱耻，通過(guò)無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳送到NI CompactRIO基站進(jìn)行信息處理，并將該信息傳送到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)刺盏。

　　工業(yè)監(jiān)測(cè)

　　工業(yè)監(jiān)測(cè)指監(jiān)測(cè)并控制不同的機(jī)器設(shè)備冲倡、工廠或生產(chǎn)狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)記錄到企業(yè)系統(tǒng)中的過(guò)程蒸橡。生產(chǎn)行業(yè)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，促使人們不斷提升設(shè)備速度祥扒，使得人們更加重視機(jī)器和自動(dòng)化效率以及性能和質(zhì)量控制。通過(guò)為系統(tǒng)添加新的測(cè)量手段鼻蟆，無(wú)線技術(shù)能夠幫助您改進(jìn)流程。使用集中式的匀油、實(shí)時(shí)設(shè)備健康數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電子郵件或SMS報(bào)警系統(tǒng)，無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能極大的提高機(jī)器設(shè)備持續(xù)工作時(shí)間及可靠性桥滨，助力儀器制造商贏得更多市場(chǎng)份額。

　　醫(yī)療

　　無(wú)線解決方案可以用于醫(yī)院的財(cái)產(chǎn)或溫度監(jiān)測(cè)以及血庫(kù)或醫(yī)藥公司的溫度監(jiān)測(cè)齐媒。除了這些建筑和溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)用外纷跛，無(wú)線技術(shù)還非常適用于病人監(jiān)測(cè)或在威脅生命狀況發(fā)生時(shí)，向醫(yī)療專業(yè)人員發(fā)出警報(bào)贫奠。無(wú)線系統(tǒng)還可以用于在家庭環(huán)境下或者在救護(hù)車中監(jiān)測(cè)病人情況，并將重要信息發(fā)送給待命的醫(yī)生拷恨。

　　總結(jié)

　　無(wú)線通信還拓展了數(shù)據(jù)采集與I/O的距離或范圍谢肾，使其超越了布線方式下的實(shí)際性能。因此芬赢，大規(guī)模操作，如水處理和儲(chǔ)罐區(qū)疤削，廣泛使用了無(wú)線技術(shù)。雖然無(wú)線聯(lián)網(wǎng)硬件所需的初始投資或許會(huì)高于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)的硬件当糯，但是包括系統(tǒng)安裝開(kāi)銷和運(yùn)營(yíng)成本在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的成本通常會(huì)有顯著的下降。 

　　面向測(cè)量應(yīng)用的無(wú)線技術(shù)的主要技術(shù)還有著能夠最小化或者避免電線和電纜的使用的優(yōu)勢(shì)捧练。根據(jù)應(yīng)用與環(huán)境的不同實(shí)際狀況，物理布線可能會(huì)相當(dāng)昂貴俘戈、不便，或者甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)少欺。其應(yīng)用范例包括平臺(tái)的移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)應(yīng)用（如車輛和起重機(jī)）和使布線工作復(fù)雜化的結(jié)構(gòu)赞别。

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