產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 與電信網(wǎng)結(jié)合讓無線傳感器網(wǎng)如虎添翼
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2010/9/3
【賽斯維傳感器網(wǎng)】無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network)或傳感器網(wǎng)絡(luò)是將大量多種類傳感器節(jié)點(diǎn)通過靜態(tài)配置或自組織方式形成的網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用是通過對(duì)區(qū)域內(nèi)的對(duì)象進(jìn)行信息采集和協(xié)同處理,并將信息傳送給觀察者。傳感器網(wǎng)絡(luò)從概念上理解,強(qiáng)調(diào)將傳感器作為信息獲取的技術(shù)手段,不包含通過RFID、二維碼、攝像頭等方式的信息感知能力。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)結(jié)合的技術(shù)與應(yīng)用
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)結(jié)合,依托電信網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,利用電信網(wǎng)絡(luò)對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其提供的業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控、管理和完成業(yè)務(wù)的承載與合作實(shí)施,并通過電信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所提供的業(yè)務(wù)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)結(jié)合,可以衍生出各種應(yīng)用。例如,典型應(yīng)用場(chǎng)景為各種環(huán)境下的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在此應(yīng)用中,這些監(jiān)控節(jié)點(diǎn)通常是固定不變的,可以通過星形、樹形和MESH等靈活組網(wǎng),并且終端成本極低,可以大規(guī)模布網(wǎng)。監(jiān)控點(diǎn)之間組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息在網(wǎng)關(guān)匯聚之后,通過網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)距離通信模塊(有線或無線)傳輸?shù)浇尤刖W(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)到達(dá)業(yè)務(wù)平臺(tái)。遠(yuǎn)程控制中心通過電信網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、命令控制及管理。
在食品和藥品加工企業(yè)中,有一些無人操作的自動(dòng)化流水生產(chǎn)線,需要對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。因此可以在這些需要環(huán)境監(jiān)控的場(chǎng)所布置多個(gè)位置固定的溫度濕度傳感器,各個(gè)傳感器之間通過星形、樹形和MESH等靈活組網(wǎng),最后通過若干個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接到電信網(wǎng)絡(luò)(有線或無線),電信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)平臺(tái)將數(shù)據(jù)回傳到遠(yuǎn)程控制中心。遠(yuǎn)程控制中心根據(jù)定時(shí)收到的傳感器回傳的信息,判斷生產(chǎn)環(huán)境是否符合要求。在回傳數(shù)據(jù)有異常的情況下,遠(yuǎn)程控制中心能夠下發(fā)控制和診斷信令,判斷異常發(fā)生的位置和情況,調(diào)整工廠的溫濕度系統(tǒng)。
在WSN與電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的架構(gòu)中,終端設(shè)備為WSN終端。WSN終端通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接到電信網(wǎng)平臺(tái)。WSN終端設(shè)備為構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn),通過一跳或多跳與網(wǎng)關(guān)連接。
網(wǎng)關(guān)位于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)之間,主要完成協(xié)議轉(zhuǎn)換、地址映射和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能,也可以集成安全和計(jì)費(fèi)等功能。網(wǎng)關(guān)支持WSN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)協(xié)同和匯聚,支持以2G/3G接入、DSL接入、光接入或其他接入方式,將匯聚的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)。
WSN與電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)包括安全相關(guān)功能、網(wǎng)關(guān)的接入控制、QoS控制、業(yè)務(wù)平臺(tái)功能、管理增強(qiáng)功能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)需得到電信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證與授權(quán),通常由AAA服務(wù)器來完成。AAA的重要功能之一是支持傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證。
業(yè)務(wù)平臺(tái)支持來自傳感器網(wǎng)絡(luò)和終端的數(shù)據(jù)管理及信息處理;支持對(duì)WSN網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備的業(yè)務(wù)認(rèn)證,支持基于QoS策略對(duì)網(wǎng)關(guān)和終端業(yè)務(wù)流進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類與調(diào)度,支持電信網(wǎng)對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和終端的流量、任務(wù)、內(nèi)容計(jì)費(fèi),支持對(duì)各個(gè)服務(wù)提供商提供的業(yè)務(wù)的整合,并將其提供給終端用戶,同時(shí)對(duì)用戶使用業(yè)務(wù)的情況進(jìn)行管理。
管理平臺(tái)應(yīng)支持對(duì)WSN網(wǎng)關(guān)進(jìn)行基本的管理,并通過WSN網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)WSN終端的部分管理功能。管理平臺(tái)支持基本管理功能,包括狀態(tài)查詢和監(jiān)控、生命周期管理、靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)信息、配置管理、故障診斷和管理、軟件/固件/硬件管理、安全管理。
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
針對(duì)WSN與電信網(wǎng)結(jié)合的應(yīng)用,國內(nèi)外電信運(yùn)營商已經(jīng)開展了相關(guān)業(yè)務(wù),并針對(duì)行業(yè)用戶的需求,進(jìn)行了積極的探索。國內(nèi)運(yùn)營商在M2M應(yīng)用方面開展了許多實(shí)踐活動(dòng)。例如中國移動(dòng)在今年發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)TD-SCDMA模塊,是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的、滿足工業(yè)級(jí)需求的、軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化的模塊產(chǎn)品。中國電信也發(fā)布了針對(duì)WSN終端管理的MDMP協(xié)議,并開展了農(nóng)業(yè)、智能家居等示范應(yīng)用。
目前國際上針對(duì)WSN的研究起步較早,也有相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織針對(duì)WSN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部開展標(biāo)準(zhǔn)化工作。但是針對(duì)WSN與電信網(wǎng)結(jié)合,一直以來,國際上開展的研究較少,也沒有國際標(biāo)準(zhǔn)組織開展WSN與電信網(wǎng)結(jié)合的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。
ETSI于2008年年底成立M2MTC,其研究范圍和目標(biāo)為:M2M業(yè)務(wù)及運(yùn)營需求、建立端到端M2M高層體系架構(gòu)、組件映射到M2M體系結(jié)構(gòu)中、M2M應(yīng)用、M2M解決方案間的互操作性等。ETSI開展了M2M業(yè)務(wù)需求、M2M功能架構(gòu)的研究工作,因此屬于國際標(biāo)準(zhǔn)組織中較早開展基于電信網(wǎng)的M2M應(yīng)用研究的組織。
目前,中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)結(jié)合技術(shù),正在開展兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的研究工作。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)結(jié)合可以拓展出新的應(yīng)用。不同的網(wǎng)絡(luò)解決的問題不一樣,因此設(shè)計(jì)理念是不一樣的,網(wǎng)絡(luò)結(jié)合后產(chǎn)生的新應(yīng)用潛力巨大。利用電信網(wǎng)可控可管的優(yōu)勢(shì),依托網(wǎng)絡(luò)的通信能力,并依托蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的廣大用戶基礎(chǔ),必將激發(fā)出新的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新。