DI 總裁兼CEO Vincent Roche先生在年初的一篇產業(yè)趨勢展望的文章中指出，無處不在的無線傳感網絡和數(shù)據(jù)將成為未來的一個重要的發(fā)展趨勢之一。先進的材料、增強的功能和MEMS相結合，使傳感器尺寸和成本得以突破，讓無線傳感器網絡無處不在成為可能。他認為通過無線mesh網絡在物聯(lián)網和工業(yè)應用中的部署，無需大量重新布線即可在現(xiàn)有系統(tǒng)中添加傳感功能，而從傳感器到云的端到端安全性將成為工業(yè)用戶大規(guī)模部署工業(yè)物聯(lián)網的基本要求。

而在同期舉辦的ADI媒體交流活動中電源產品中國區(qū)市場總監(jiān)Lorry Liang也透露，該公司無線網絡解決方案SmartMesh在工業(yè)及環(huán)保等領域獲得了多項重要的成功應用，其中包括中國云南的洱海水質監(jiān)測。近日，該公司再次公開宣布多個典型應用案例，包括數(shù)個環(huán)保監(jiān)測領域的應用案例，筆者整理這些成功案例，希望可以看到環(huán)保監(jiān)測的科技新思路。

寶貴的水資源供應如何預測?

不管是熱電生產、農業(yè)、工業(yè)或水電生產、積雪量以及每年儲存在積雪中的地表水對于美國經濟都是至關重要，因為此類水源的用戶每年為美國的國內生產總值貢獻達到1.7萬億美元(占比15%)。此外，積雪信息可用于預測干旱和洪澇災害，在公共與私營經濟部門之間均等地分配水資源，而且對于農業(yè)規(guī)劃也是很關鍵。

然而，支配積雪、融雪和地表水的過程并不為大眾所熟知，因為它們很難測量。直到最近，研究人員一直依靠的都是零星部署在陡峭地形和極端環(huán)境情況之偏遠地點的有線傳感器，這些環(huán)境包括山洪、厚厚的積雪、冰點以下的溫度、以及具有喜歡啃咬電纜的動物之地方。這些有線網絡過于昂貴、不可靠、難以維護，且由于數(shù)據(jù)點過少而無法創(chuàng)建流域的態(tài)勢圖。

加州大學伯克利分校的一個項目組嘗試探索改善大規(guī)模環(huán)境監(jiān)測的方法，并轉向無線傳感器網絡以了解該技術是否能夠實現(xiàn)一種更有效、可擴展和堅固的解決方案，這種解決方案在同一個無線電頻段內需要具有多個節(jié)點，即使對于高頻數(shù)據(jù)傳輸也能依靠電池運行至少一年，而且可在非常嚴酷的環(huán)境中正常運作。

最終ADI公司的Dust Networks SmartMesh WSN技術進入該項目組的視線，由于它具有長電池壽命、智能網絡特性和可擴展性。超低功耗的802.15.4 SmartMesh節(jié)點可實現(xiàn)長達數(shù)年的電池使用壽命。SmartMesh網絡管理器提供的內置技術虧以創(chuàng)建一種自動形成、自愈、多跳網格網絡。事實上，這些特性在大多數(shù)無線傳感器網絡中并非標配。

該通信系統(tǒng)由的無線節(jié)點和一個網絡管理器組成。這些節(jié)點具有高度集成的硬件，以及用于實現(xiàn)簡單集成的可配置軟件接口。節(jié)點每15分鐘從負責測量積雪深度、太陽輻射、相對濕度、土壤水分和基質水勢、以及溫度的遠程傳感器組傳送一次數(shù)據(jù)。有些節(jié)點直接連接至傳感器組，其他則用作“中繼站”，以提高通過山脊、巖層露頭和森林進行數(shù)據(jù)傳輸時的可靠性。

智能泊車方案有效減少城市車流量和污染

據(jù)估計，30%的城市車流量是因為駕駛者尋找泊車位而引發(fā)的。在洛杉磯一小區(qū)里進行的車流量測量研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)駕駛者為了找尋停車位而行駛超過95萬英里，產生的二氧化碳排放量達730噸，消耗的汽油量為47,000加侖。要找到一個空的車位可謂困難重重，而且充滿了隨機性，因而會導致浪費時間、交通擁堵、產生路怒癥和污染等問題變得愈加嚴重。城市停車執(zhí)法也是一種低效且極其耗費人力的舉措，通過這種方法來鎖定違法者簡直就像諺語里說的“大海撈針”。

理想的解決方案當然是能夠實時地從個別停車位收集數(shù)據(jù)，但這并不是一項簡單的任務。要為每個停車位排布供電和通信線路根本是不可能，而要頻繁更換電池同樣如此。因此，解決方案需采用無線技術，而且必需能夠依靠一次可運行數(shù)年之久的電池。另外，城市道路也不利于無線電射頻傳輸。汽車、貨車、卡車和公交車形成了持續(xù)不斷和動態(tài)的障礙物，這些障礙物會使無線電信號發(fā)生偏斜、反射和衰減。

綠色環(huán)保領域的創(chuàng)新型公司Streetline Networks選擇了SmartMesh無線網格網絡技術來有效解決了這個難題。該公司的智能泊車解決方案將SmartMesh產品集成到其表面貼裝型和嵌入式傳感器中，這些傳感器包含了一系列的感測組件和邏輯器件，用以管理個別泊車位上的收集數(shù)據(jù)。

SmartMesh 經過驗證和先進的RF 靈活性使得Streetline 能可靠地將道路數(shù)據(jù)實時地傳輸至其基于網絡的泊車管理應用套件。這些應用能告訴駕駛者哪里可以找到停車位，當停車記時器顯示停車時間快到時可向駕駛者發(fā)送提示短信，甚至直接將停車執(zhí)法人員引導至超時占用泊車位的停車處。目前Streetline Networks 系統(tǒng)廣泛應用在包括紐約、洛杉磯、卡爾弗城(CA)、沃思堡市、阿什維爾，Streetline Networks有效幫助城市減少了交通堵塞，從而使得城市更清潔。

環(huán)境監(jiān)測的幾大關鍵技術特性分析

無論是洱海水質監(jiān)測還是本文分享的兩個環(huán)境監(jiān)測項目，SmartMesh無線傳感器網絡獲得采納的關鍵無外乎幾大原因：

●動態(tài)可擴展的網絡。支持可自動形成和易于擴展的大型、密集、多跳網格網絡，它還提供了安全管理、用于優(yōu)化傳感器布局的詳細網絡統(tǒng)計數(shù)據(jù)、確定性的節(jié)點電源管理，并可憑借內置的網絡狀態(tài)監(jiān)控功能實施動態(tài)的網絡優(yōu)化。

●易于部署和配置簡單。長電池壽命、智能網絡管理器和堅固的可擴展性。SmartMesh 網絡為苛刻都市環(huán)境以及野外不確定性環(huán)境提供了必需的靈活性和可靠性。

● 99.99%的高穩(wěn)定性。SmartMesh產品線經過現(xiàn)場驗證，即使在最嚴苛的環(huán)境中也不失穩(wěn)定性，其為一種完整的網格網絡解決方案。它運用時間同步化網格協(xié)議以提供網絡靈活性、可靠性和可擴展性，同時提供先進的網絡管理及全面的安全特性。

●超低功耗讓維護成本更低。其通過負載平衡和優(yōu)化進一步大幅提升電池效率，可將首次出現(xiàn)需要維護的時間推后。超低功耗技術允許網絡節(jié)點依靠兩節(jié)AA 電池連續(xù)運行數(shù)年。