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【病房电视交互系统厂家】感知层-物联网体系架构

2023-10-21 09:24

        感知层是物联网的基�。删哂懈兄�、识别、控制和执行等功能的多种设备组成，通过采集各类环境数据信息，将物理世界和信息世界联系在一起。主要实现方式是通过不同类型的传感器感知物品及其周围各类环境信息。感知层应用的技术有传感器技术.RFID技术、定位技术、图像采集技术等。

        在对物理世界感知的过程中，不仅要完成数据采集、传输、转发、存储等功能，还需要完成数据分析处理的功能。数据处理将采集数据经过数据分析处理提取出有用的数据。数据处理功能包含协同处理、特征提取、数据融合、数据汇聚等。还需要完成设备之间的通信和控制管理，实现将传感器和RFID等获取的数据传输至数据处理设备。

传感器

        传感网络是由传感器、执行器、通信单元、存储单元、处理单元和能量供给单元等�？樽槌傻囊允迪中畔⒌牟杉⒋�、处理和控制为目的的信息收集网络。传感网络结构示意图如图2-1所示。


传感网络结构示意图

  •         传感器是通过监测物理、化学、空间、时间和生物等非电量参数信息，并将监测结果按照一定规律转化为电信号或其他所需信号的单元。它主要负责对物理世界参数信息进行采集和数据转换。
  •         执行器主要用于实现决策信息对环境的反馈控制，执行器并非是传感网络的必需�？�, 对无须实现反馈控制只监测的传感网络无须执行器�？�。
  •         处理单元是传感器的核心单元，它通过运行各种程序处理感知数据，利用指令设定发送数据给通信单元，并依据收到的数据传递给执行器来执行指令的动作。
  •         存储单元主要实现对数据以及代码的存储功能。存储器主要分为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM).闪存(FlashMemory)四类。随机存取存储器用来存储临时数据，并接收其他节点发送的分组数据等，电源关闭时.数据不保存。只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、闪存用来存储非临时数据.如程序源代码等。
  •         通信单元主要实现各节点数据的交换，通信模块可分为有线通信和无线通信两类。有线通信包括现场总线Profibus.LONWorks.CAN等；无线通信主要有射频、大气光通信和超声波等。

    • 电源�？橹饕型绺髂？榭煽吭诵刑峁┑缒�。

            上述�？楣餐饔每墒迪治锢硎澜绲男畔⒉杉�、传输和处理，为实现万物互联奠定了基础。传感器将软件与硬件相结合，利用嵌入式微处理器以及嵌入式软件，传感器一般具有功耗低、体积小、集成度高、效率高、可靠性高等优点，这些推动了物联网的实现。传感器节点还具有以下特点。
    1.电源能量有限

            传感器的体积�。牡缌坑邢�。然而传感器的数目庞大、成本要求低廉、分布区域广，而且部署环境复杂，有些区域甚至于人员不能到达。因此大量应用环境情况下，通过更换电池的方式来补充传感节点的电能代价太高，几乎是不现实。传感器节点的能量主要消耗在无线通信�？樯�。无线通信�？樵诜⑺托藕攀钡哪芰肯淖畲螅诳障凶刺徒邮兆刺芰肯男。箍梢匀么衅鞔τ谒咦刺馐钡缒芟淖钌�。

    2.通信能力有限

            无线通信的能量消耗与通信距离的关系为E=kdn式中，E是消耗的能量；k是常数；d是通信距离；参数〃满足关系2<n<4,n的取值与天线质量、传感节点的部署环境等因素有关。

    由上式可知，随着通信距离d的增加，无线VoIP通信的能量消耗将急剧增加。因此.在满足通信的前提下应该尽量减少单跳的通信距离。由于传感器节点的能量限制和网络覆盖区域大，很多无线传感器网络采用多跳路由的传输机制。

    3.计算和存储能力有限

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