许多公司和机构已经设计和构建了多种不同版本的无线传感器设备(也称为微尘)。这些微尘的尺寸大小不同,有些像火柴盒一般大小,有些像笔尖一样大小。这些小型传感器称为智能微尘。下面我们描述几种具有代表性的传感器微尘。
MICA微尘是由美国Crossbow公司构建的。它包括Atmel Atmega 103L处理器,其运行频率为4MHz,它是由一个128KB闪存、一个512KB串行闪存、一个4KB SRAM(Static Random Access Memory,静态随机访问存储器)、一个4KB EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)构成的。MICA微尘是由两节AA电池提供电源,当占空比比较低时,生命周期可达到1年。微尘工作频率为916MHz或413MHz,传输速率为40 kbit/s,传输范围为100ft[1]。MICA2微尘是Crossbow公司的下一代商用微尘。它具有与MICA微尘相同的处理器和存储器,但无线电收发信机工作频率为433MHz或868/916MHz,传输速率为38.4 kbit/s。MICA2微尘的室外传输范围可以达到500ft。MICA和MICA2微尘都使用了TinyOS,它是加州大学伯克利分校开发的一种开放源码嵌入式操作系统,用于控制微尘及其连接的传感器。MICA2微尘使用了与MICA微尘相同的传感器板。
英特尔公司开发了一种微尘,它保留了伯克利微尘的原始模块设计,但数据处理能力提高,电池寿命延长。英特尔微尘是由一个功能强大的ARM(Advanced RISC Machine,高级精简指令集计算机)处理器、SRAM和闪存组成。最优传感器板和可选的电源稳压器构成。它也使用了TinyOS操作系统。软件栈包括一个支持蓝牙技术的因特尔微尘专用层、平台设备驱动程序,以及用于拓扑构建和多跳路由的网络层。同时,还提供了诸如认证和加密等安全特征。(https://www.xing528.com)
Sun SPOT(Small Programmable Object Technology,小型可编程对象技术)是由太阳微系统公司开发的一种传感器(是2008年推荐选择方案)。它既可以由电池供电,也可以由USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)供电,遵从IEEE802.15.4标准。Sun SPOT可以安装在许多具有USB、TWI(Two-wire Serial Inter-face,两线串行接口)、SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)、I2S(In-ter-IC Sound Bus,集成电路内置音频总线)、RMII(Reduced Media Independent In-terface,精简媒体独立接口)、USART(Universal Serial Asynchronous Receive Trans-mit,通用串行异步接收/发送)和SD(Secure Digital,安全数字)/MMC(Multime-dia Card,多媒体卡)的插件板上(https://spot-espot.dev.java.net)。Sun SPOT的最重要特征是它在不安装底层操作系统(Operating System,OS)的情况下,仍能运行Squawk Java虚拟机(Virtual Machine,VM)。虚拟机既可充当操作系统,也可充当软件应用平台。同时,Sun SPOT是一种完全基于Java技术的开放源码技术。Sun SPOT开放源码版本包括硬件结构、软件和虚拟机(VM)。Squawk VM是Java标志认可的唯一开放源码研究虚拟机。
除了传感器微尘,目前还存在着集成传感器与执行器节点(如机器人),它是由多个机器人研究实验室设计的。例如,低空飞行的直升机平台为自主机器人车辆提供了地图测绘和空地协同(Thrun et al.,2003)。美国国防部高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)资助的自主战场机器人能够探测和标识雷区,携带武器。Sandia国家实验室开发的机器人可能是世界上最小的自主战场机器人。它们只有0.25in3[2],重量小于1oz[3](Akyildiz and Kasimoglu,2004)。
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