介紹LabVIEW無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)模塊先鋒

NI WSN測量節(jié)點(diǎn)由TI MSP430微控制器控制，該微處理器針對低功耗、長時(shí)間使用部署進(jìn)行了優(yōu)化，而非優(yōu)化處理器速度、存儲(chǔ)器、計(jì)算能力。由于對功耗的優(yōu)化，NI WSN節(jié)點(diǎn)相比于其它嵌入式LabVIEW目標(biāo)來說具有有限的性能。這種有限的性能正是LabVIEW WSN被稱為先鋒模塊的理由。舉例來說，LabVIEW WSN Pioneer不包括LabVIEW調(diào)試特性，如高亮執(zhí)行及運(yùn)行中的單步調(diào)試。然而，您可以發(fā)送、接收往來節(jié)點(diǎn)的基于字符串的用戶信息，用于調(diào)試部署的應(yīng)用。同時(shí)，LabVIEW WSN Pioneer只支持順序執(zhí)行，所以并行LabVIEW結(jié)構(gòu)不能并發(fā)執(zhí)行。由于節(jié)點(diǎn)僅有有限資源，所以只支持三角、指數(shù)及雙曲分析函數(shù);然而，用戶可通過浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)創(chuàng)建用于LabVIEW WSN Pioneer的自定義函數(shù)。

延長電池壽命

默認(rèn)情況下，未編程的節(jié)點(diǎn)將每個(gè)采樣以一定采樣率發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，故電池的壽命與采樣率直接相關(guān)。在LabVIEW WSN Pioneer中添加智能可自定義節(jié)點(diǎn)行為，通過控制采樣率，并設(shè)置何時(shí)傳輸數(shù)據(jù)來延長電池壽命。

節(jié)點(diǎn)的無線電是主要的功率消耗因素，因此，如果應(yīng)用中無需將每個(gè)采樣都傳送到網(wǎng)關(guān)，那么，只傳送需要的和有意義的數(shù)據(jù)將能極大地延長電池壽命。常用的傳輸準(zhǔn)則包括門限值或死區(qū)百分比。此外，還可通過求均值及使用浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)來減少節(jié)點(diǎn)處的數(shù)據(jù)等方法來減少傳回主機(jī)的采樣數(shù)量。

您還可以通過創(chuàng)建邏輯來優(yōu)化特定操作環(huán)境或網(wǎng)絡(luò)要求下的節(jié)點(diǎn)行為，以達(dá)到延長電池壽命的目的。舉例來說，如果電池電壓降至臨界值，您可通過編程讓節(jié)點(diǎn)通知操作人員，并降低采樣及傳輸率，使節(jié)點(diǎn)保持休眠狀態(tài)直到有事件發(fā)生，這與輪詢機(jī)制相比極大地節(jié)省了功耗。

In addition, you can use LabVIEW WSN Pioneer to handle digital value change event detection on the node. When you configure a digital input for event detection, the node can sleep until an event occurs, providing significant power savings when compared to polling.

實(shí)現(xiàn)自定義分析

LabVIEW WSN Pioneer允許用戶將原始采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有意義的信息。舉例來說，傳感器測量的原始電壓可直接在節(jié)點(diǎn)處轉(zhuǎn)換為工程單位。這就提供了一定程度的抽取，無需再由主機(jī)應(yīng)用程序來重新對從節(jié)點(diǎn)測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換。此外，節(jié)點(diǎn)靈活的本地轉(zhuǎn)換能力允許使用更多直觀的功耗敏感型算法，支持基于門限值或死區(qū)準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)有條件的傳輸。

由于未編程的NI WSN測量節(jié)點(diǎn)會(huì)將每個(gè)采樣傳回網(wǎng)關(guān)，未編程節(jié)點(diǎn)的最大采樣率受限于每個(gè)采樣傳輸至網(wǎng)關(guān)的時(shí)間。通過LabVIEW WSN Pioneer對節(jié)點(diǎn)編程，可提升模擬及數(shù)字采樣的性能，通過批量傳輸來避免由于傳輸每個(gè)采樣的額外開銷。使用浮點(diǎn)數(shù)學(xué)運(yùn)算及分析，您可以對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取并傳輸要的信息至網(wǎng)關(guān)。

通過嵌入式?jīng)Q策縮短響應(yīng)時(shí)間

通過LabVIEW WSN Pioneer可在NI WSN測量節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)嵌入式?jīng)Q策，此時(shí)無需通過主機(jī)電腦或嵌入式控制器傳輸激勵(lì)及響應(yīng)，而是自動(dòng)做出決策。您可使用NI WSN 測量節(jié)點(diǎn)上的數(shù)字輸出線路來驅(qū)動(dòng)繼電器，實(shí)現(xiàn)簡單的開/關(guān)控制。舉例來說，當(dāng)溫度超過閾值后啟動(dòng)風(fēng)扇的決定可嵌入到節(jié)點(diǎn)中，此時(shí)無需與主機(jī)交互，從而省去了響應(yīng)時(shí)間、提升了可靠性。

降低成本并提高性能

LabVIEW WSN Pioneer通過快速開發(fā)來幫助用戶節(jié)省成本，同時(shí)提高了性能及靈活性。自定義NI WSN測量節(jié)點(diǎn)能夠延長了電池壽命，實(shí)現(xiàn)定制分析，并通過嵌入式?jīng)Q策縮短響應(yīng)時(shí)間。