基本簡介
無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼内，在工作時它将由電池或振動發電機提供電源，構成無線傳感器網絡節點，由随機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點，通過自組織的方式構成網絡。它可以采集設備的數字信号通過無線傳感器網絡傳輸到監控中心的無線網關，直接送入計算機，進行分析處理。如果需要，無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間曆程信号。監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信号經過放大，濾波等調理電路後，送到模數轉換器，轉變為數字信号，送到主處理器進行數字信号處理，計算出傳感器的有效值，位移值等。
主要特點
振動傳感器
每個節點的最高采樣率可設置為4KHz，每個通道均設有抗混疊低通濾波器。采集的數據既可以實時無線傳輸至計算機，也可以存儲在節點内置的2M數據存儲器内，保證了采集數據的準确性。節點的空中傳輸速率可以達到250Kbps，有效室外通訊距離可達300m。節點設計有專門的電源管理軟硬件，在實時不間斷傳輸情況下，節點功耗僅30mA，使用内置的可充電電池，可連續測量18小時。如果選擇帶有USB接口的節點，您既可以通過USB接口對節點充電，也可以快速地把存儲器内的數據下載到計算機裡面。
應變傳感器
節點結構緊湊，體積小巧，由電源模塊、采集處理模塊、無線收發模塊組成，封裝在PPS塑料外殼内。節點每個通道内置有獨立的高精度120-1000Ω橋路電阻和放大調理電路，可以方便地由軟件自動切換選擇1/4橋，半橋，全橋測量方式，兼容各種類型的橋路傳感器，比如應變，載荷，扭距，位移，加速度，壓力，溫度等。節點同時支持2線和3線輸入方式，橋路自動配平。采集的數據既可以實時無線傳輸至計算機，也可以存儲在節點内置的2M數據存儲器，保證了采集數據的準确性。節點的空中傳輸速率可以達到250K bps，有效室外通訊距離可達300 m。節點設計有專門的電源管理軟硬件，在實時不間斷傳輸情況下，節點功耗僅30mA，使用内置的可充電電池，可連續測量十幾個小時。如果選擇帶有USB接口的節點，您既可以通過USB接口對節點充電，也可以快速地把存儲器内的數據下載到計算機裡面。
扭矩傳感器
節點結構緊湊，體積小巧，封裝在樹脂外殼内。節點每個通道内置有高精度120-1000Ω橋路電阻和放大調理電路，可以方便地由軟件自動切換選擇1/4橋，半橋，全橋測量方式。節點同時支持2線和3線輸入方式， 橋路自動配平。節點的空中傳輸速率可以達到250K BPS，有效實時數據傳輸率達到4K SPS，有效室内通訊距離可達100米。節點設計有專門的電源管理軟硬件，在實時不間斷傳輸情況下，節點功耗僅25mA，使用普通9V電池，可連續測量幾十個小時。對于長期監測應用，以5分鐘間隔發送一次扭矩值，數年不需要更換電池，大大提高了系統的免維護性。
應用技術
1、低功耗設計
所有模塊采用超低功耗設計，整個傳感器節點具有非常低的電流消耗，使用兩節普通幹電池可以工作數年之久，使維護周期大大延長。從而也可以使用微型振動發電機，利用壓電原理收集結構産生的微弱振動能量，轉化為電量，為傳感器提供電源，為了降低功耗，傳感器選用超低功耗的産品，傳感器在不采集的時候關斷電源或置于睡眠模式。做到真正的免維護。
2、時間同步
BEETECH無線傳感器，基于時間同步和固定路由表的TDMA發送協議，可實現“ 同時”睡眠,”同時”醒來，适合無線傳感器工業自動化在線監測和檢測。
應用領域
腦功能研究
美國布朗大學的一個研究小組發明了一種可以植入腦部并可對外發射無線信号的傳感器（無線傳感器），可能為腦功能研究提供新的工具。在最新研究中，研究人員發明的新型傳感器可直接植入大型動物的腦部（豬和恒河猴），并可将記錄到的腦信号通過無線技術傳輸到體外監控設備。動物可以在較大範圍内自由活動，實驗成功記錄了它們與周圍環境發生相互作用的數據。無線傳感器還可以進行無線充電，實現長期記錄。目前的結果顯示該傳感器在一年時間内都可以保持穩定的信号傳輸。
喚醒方式
無線傳感器網絡中，節點的喚醒方式有以下幾種：
（1）全喚醒模式：這種模式下，無線傳感器網絡中的所有節點同時喚醒，探測并跟蹤網絡中出現的目标，雖然這種模式下可以得到較高的跟蹤精度，然而是以網絡能量的消耗巨大為代價的。
（2）随機喚醒模式：這種模式下，無線傳感器網絡中的節點由給定的喚醒概率p随機喚醒。
（3）由預測機制選擇喚醒模式：這種模式下，無線傳感器網絡中的節點根據跟蹤任務的需要，選擇性的喚醒對跟蹤精度收益較大的節點，通過本拍的信息預測目标下一時刻的狀态，并喚醒節點。
（4）任務循環喚醒模式：這種模式下，無線傳感器網絡中的節點周期性的出于喚醒狀态，這種工作模式的節點可以與其他工作模式的節點共存，并協助其他工作模式的節點工作。
無線傳感器網絡
無線傳感器網絡作為當今信息領域新的研究熱點，綜合了傳感技術、微電子技術、網絡技術、無線通信技術、嵌入式技術、分布式計算處理技術等多種技術的交叉學科，涉及的範圍十分廣泛，因而相關的研究内容也十分豐富，目前世界各國均對其各方面開展了研究。
随着微電子機械系統、功耗無線電通信技術、嵌入式計算技術、微型傳感器技術及集成電路技術的飛速發展和日益成熟，使得由大量低成本、低功耗、小體積、短距離通信多功能的微型傳感器通過無線鍊路自組織為無線傳感器網絡(WSN)成為現實。WSN已經廣泛應用于軍事、交通、環境監測和預報、衛生保健、空間探索等各個領域，在當前國際上備受關注，湧現了許多研究熱點領域。
無線傳感器網絡的節點結構
傳感器節點的基本組成和功能包括如下幾個單元：傳感單元、處理單元、無線通信單元和供電單元等。此外，其他可以選擇的功能部分有定位系統、移動系統以及電源供電系統等。
傳感器單元由傳感器和數/模轉換模塊組成，用于感知、獲取監測區域内的信息，并将其轉換為數字信号;處理單元由嵌入式系統構成，包括處理器、存儲器等，負責控制和協調節點各部分的工作，存儲和處理自身采集的數據以及其他節點發來的數據;無線通信單元由無線通信模塊組成，負責與其他傳感器節點進行通信，交換控制信息和收發采集數據;供電單元通常采用微型電池，為傳感器節點提供正常工作所必需的能源。
無線傳感器網絡的特點
人們一度認為成熟的Ad-hoc網絡機制和技術可以應用到無線傳感器網絡。但随着深入的研究發現，無線傳感器網絡有的技術要求和應用目标明顯不同于Ad-hoc網絡。Ad-hoc網絡緻力于為用戶提供高質量的數據傳輸服務，是以傳輸數據為目的;無線傳感器網絡将能源的高效使用作為首要設計目标，是以數據為中心。無線傳感器網絡具有許多區别于Ad-hoc網絡的獨有特征。
①規模大、密度高。無線傳感器網絡與Ad-hoc網絡不同，通常密集部署在大片的監測區域，為了獲取更精确、完整的信息，需要部署規模很大、密度很高的傳感器節點，以便通過大量冗餘節點的協同工作來提高系統的工作質量。
②以數據為中心。在無線傳感器網絡中，終端用戶不會具體關心單個節點的監測數據，通常隻關心某個區域内某個監測指标的數值。
③可靠性差。與Ad-hoc網絡相比，無線傳感器網絡節點出現故障的可能性要大得多。傳感器節點是通過随機撒播的方式部署在指定的惡劣環境或無人區域，在無人值守狀态下工作，網絡維護變得十分困難。
④傳感器節點的能力有限。傳感器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力都是十分有限的。
⑤與應用相關。無線傳感器網絡是通過感知客觀世界來獲取外界的信息。由于不同的應用關心的信息不同，使得無線傳感器網絡隻能針對每一個具體的應用來開展設計工作，不能像Internet那樣有統一的通信協議平台。由于應用的不同，無線傳感器網絡對網絡系統的要求也不同，硬件平台、軟件系統和通信協議都會有很大的差異。
⑥動态變化快。無線傳感器網絡一般都在比較惡劣的環境下工作，不斷變化的外界環境，如突發事件、節點能量耗盡、無線通信鍊路斷續等，都會嚴重影響系統功能，這就要求傳感器節點調整自身的工作狀态及網絡的拓撲結構，以适應環境的變化。
發展趨勢
未來：無線傳感器的國産化随着物聯網時代的興起，各種3G、WIFI等方式的興起，可以說給無線傳感器的發展一個十分重要的時機。無線傳感器應該憑借着機會，加快自身發展的國産化、網絡化。一是提高民企企業和合資企業的市場份額。首先，依靠自身傳統的技術和裝備手段保證自身的份額，同時利用中小企業的聯動性，整合發展。提速學習核心技術，争取能夠獲得更大的市場份額，打破國外廠商在無線傳感器上的壟斷地位。二是抓住物聯網等新型産業的興起，争取自身在無線物聯網發展中獲得一個較高的地位。目前，我國在無線傳感器上的發展已經在日益增長，也有了自己的一套發展模式。雖然在整體上的檔次還不如國外技術，但我國企業能依托外資企業在過發展的契機，結合各種高端科技，将發展滞後的無線物聯網技術順利推進，加大自身的市場份額，提升無線物聯網的國産化。同時擴大自身的市場份額。三是提高國産傳感器的發展技術和制造工藝，使得國有企業能占有穩定的份額，減少價格劣勢，發揮國有企業在市場中的主導地位。使得技術總體上跟不上國外發展的前提下，仍然不會被巨大的價格打入冷宮，使得大多數無線傳感器企業可以購買到全新的設備，在新技術和新工藝上也能慢慢追趕上外資企業的步伐。
