连接器世界里的天线和传感器

作者：Amy Goetzman，编译：深圳市连接器行业协会李亦平

在高速互连领域，天线和传感器能够收集和传输数据，它们充当着当今互连世界的眼耳。

世界上的一切都是相互联系的。但这一次，我们不只谈论连接器。我们正在更深入地研究被动元件的技术，这些技术能够帮助实现物联网(物联网)、工业4.0(Industry4.0)、5G 网络、智慧城市、互联网汽车和高速通信的互联功能。特别是，天线和传感器作为的这些系统的眼睛和耳朵的关键功能得到公认。天线和传感器用于监测和收集信号和数据，并通过高速线缆和连接器，传送到处理中心，在处理中心做出快速的决定并执行相关功能。对于自动驾驶和其他关键系统，必须立即收集、处理信息。

许多连接器公司已经通过兼并或扩大他们的研发能力，从而能够成为提供连接器、电缆、传感器和天线的全面互连解决方案公司。他们的目标是通过提供连接性能好的产品来更好地为设计师服务，更好地发挥这些产品的作用，不断发展技术。连接器公司和分销商正在扩大这些产品，在许多情况下，公司正与工程界密切合作，开发新的产品，评估它们在设计中的潜在性能，甚至帮助确定天线和传感器在系统中的最佳放置位置。

天线

MOLEX分销经理Wolf Martin Neugebauer表示：“看看我们周围越来越多的无线连接，问题不在于是否需要更多天线，而是需要哪种天线。”MOLEX自上世纪90年代以来一直在开发天线，近年来还通过并购一些专业公司，比如2018年Molex收购了Laird Limited的车联网解决方案部(Connected Vehicle Solutions)。

Laird TM2M鱼翅天线

“我们看到，随着电子产品在产品应用中的成熟，嵌入天线或多个天线越来越多。今天，Molex天线几乎在所有的市场上都得到了广泛的应用，从日常消费品到要求更高的汽车和工业，甚至是高度灵敏的医疗应用等都有使用。从本质上说，大多数有微处理器的产品现在要有天线，或者在未来的产品换代中包含天线。”

常用的天线包括传统的地平面天线或马可尼型天线、环形天线、贴片或微带天线、偶极子天线和方向增益天线(俗称碟型天线)等。它们可以单独或组合应用。集例如多路输入、多路输出天线(MIMOS)。

Molex的天线系列

Neugebauer说，现代无线产品在很大程度上依赖于内部天线，内部天线带有一根微型同轴线，连接到相应的插头。“这些嵌入式天线可以焊接在PCB上，也可以用FPC连接，也可以固定在外壳上，”他说。较大的机器，重型设备和车辆会使用外部天线或两者的组合。

随着许多新的天线和传感器产品进入市场，连接器公司为工程师提供了更好的指导。TTI 公司已出版的TTI天线选择指南，涵盖了各种应用产品选择和参数。纽瓦克的连接器电子指南帮助设计师确定哪些连接器将与传感器兼容。

AVX/Ethertr Electronics公司的通用宽带嵌入式LTE/LPWA天线AVX/EthertrElectronics公司的通用宽带嵌入式LTE/LPWA天线提供了优越的射频场封装，并减少了对周围部件的干扰或反应，这在汽车环境中非常重要。

“从天线选择开始无线产品的设计是很明智的。很明显，事情并不总是这样，“Neugebauer说。当确定合适的天线时，产品设计者应遵循应用规范中的实际建议，并围绕天线进行构建设计。这为验证产品性能节省大量的时间和资源。验证是下一个关键词；一旦第一个原型可用，就应该测量产品的性能，以确保它满足应用的性能要求。最后，当产品设计完成并生产出第一批成熟产品时，最好进行最后一次测试，以确保达到所需的无线性能。“

TE的ERFV射频同轴连接器用于5G无线应用

传感器

在几乎每个自动化或互连的系统中，许多传感器执行关键功能，收集和传输跟踪、测量、称重、评测等各种数据。它们可以对环境的变化做出反应，如温度、气压、湿度和振动等，他们能够检测到大气或液体中的化学物质。在安全系统中，它们可以检测到移动和接近的状

态。在医学技术中，磁传感器可以帮助监测心率、血压、温度和许多其他指标等。在工业环境中，传感器提供数据和分析，以帮助保持生产的持续发展。它们被集成到简单的产品中，如计步器和电视遥控器，以及复杂的自动车辆系统，其中雷达传感器、图像传感器和LiDAR 传感器协同工作，收集有关道路状况、障碍和其他交通的信息等。

Erni的M8和M12连接器

Erni的M8和M12连接器的特点是黑色绝缘体是由高温塑料制成，适合SMT焊接工艺。该设计适用于自动拾取、位置组装和回流焊料加工等，

当今广泛使用的传感器包括光电、光学、磁性、红外(IR)、超声波、后反射和加速度计等。在高容量或成本敏感的应用中会发现的大量传感器，如消费性和一些商业用途中，直接焊接到PCB上。传感器也可以连接到连接器上的离散线缆。当相关的电子产品远离传感器时，这种情况尤其常见，就像在许多工业、汽车、军事和航空航天应用中一样。适用于这些市场部门的传感应用的连接器包括圆形连接器，如M8或M12型连接器，以及为汽车应用设计的重型矩形连接器。

Erni的模块化M8/M12圆形连接器是非常灵活的PCB连接器，为在恶劣环境下需要更多信令吞吐量的传感器提供IP65/67保护。M8/M12圆形连接器广泛应用于视觉系统、填充电平、范围、测量、监测和压力传感器以及光障、位置开关、现场总线和外围设备等，满足低压传感器/执行器的国际标准和各种现场规格。

像Bulgin这样的公司正在开发能够促进这些快速发展的技术的传感器和连接器解决方案。该公司的新M-系列是专为制造自动化和工业自动化接近传感应用的。发展该系列是为了满足对实施工业物联网(IIoT)的成本效益和灵活性解决方案的需求。

Bulgin M系列连接器

Bulgin M系列连接器适用于工厂自动化、机器人、过程控制、医疗、食品和饮料加工以及工业联网等领域。

在一个相互关联的世界中，每个被动和主动的组成部分都必须考虑到，它与构成其运作系统的其他要素之间关系密切。可靠性是一个关键的考虑因素。仔细选择天线和传感器是保

证产品优质可靠的重要步骤。

无线传感器网络的特点

无线传感器网络的特点大规模网络为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点，传感器节点数量可能达到成千上万，甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义：一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内，如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部署大量的传感器节点；另一方面，传感器节点部署很密集，在一个面积不是很大的空间内，密集部署了大量的传感器节点。传感器网络的大规模性具有如下优点：通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比；通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度，降低对单个节点传感器的精度要求；大量冗余节点的存在，使得系统具有很强的容错性能；大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少洞穴或者盲区。自组织网络在传感器网络应用中，通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方。传感器节点的位置不能预先精确设定，节点之间的相互邻居关系预先也不知道，如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中，或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。在传

感器网络使用过程中，部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效，也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中，这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少，

从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。动态性网络传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点出现故障或失效；②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，甚至时断时通；③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性；④新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。可靠的网络传感器网络特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域，传感器节点可能工作在露天环境中，遭受太阳的暴晒或风吹雨淋，甚至遭到无关人员或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署，如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固，不易损坏，适应各种恶劣环境条件。由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大，不可能人工“照顾每个传感器节点，网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重要，要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。因此，传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和容错性。

无线传感器网络实验指导书

无线传感器网络实验指导书信息工程学院

实验一质心算法一、实验目的掌握合并质心算法的基本思想；学会利用MATLAB 实现质心算法；学会利用数学计算软件解决实际问题。二、实验容和原理无需测距的定位技术不需要直接测量距离和角度信息。定位精度相对较低，不过可以满足某些应用的需要。在计算几何学里多边形的几何中心称为质心，多边形顶点坐标的平均值就是质心节点的坐标。假设多边形定点位置的坐标向量表示为p i = (x i ，y i )T ，则这个多边形的质心坐标为：例如，如果四边形 ABCD 的顶点坐标分别为 (x 1, y 1)，(x 2, y 2), (x 3, y 3) 和(x 4,y 4)，则它的质心坐标计算如下：这种方法的计算与实现都非常简单，根据网络的连通性确定出目标节点周围的信标参考节点，直接求解信标参考节点构成的多边形的质心。锚点周期性地向临近节点广播分组信息，该信息包含了锚点的标识和位置。当未知结点接收到来自不同锚点的分组信息数量超过某一门限或在一定接收时间之后，就可以计算这些锚点所组成的多边形的质心，作为确定出自身位置。由于质心算法完全基于网络连通性，无需锚点和未知结点之间的协作和交互式通信协调，因而易于实现。三、实验容及步骤该程序在Matlab 环境下完成无线传感器中的质心算法的实现。在长为100米的正方形区域，信标节点（锚点）为90个，随机生成50个网络节点。节点的通信距离为30米。需完成：分别画出不同通信半径，不同未知节点数目下的误差图，并讨论得到的结果所用到的函数： 1. M = min(A)返回A 最小的元素. 如果A 是一个向量，然后min(A)返回A 的最小元素. 如果A 是一个矩阵，然后min(A)是一个包含每一列的最小值的行向量。 2. rand X = rand 返回一个单一均匀分布随机数在区间 (0，1)。 X = rand(n)返回n--n 矩阵的随机数字。 ()12341234,,44x x x x y y y y x y ++++++??= ???

无线传感器网络的应用及影响因素分析

无线传感器网络的应用与影响因素分析摘要：无线传感器网络在信息传输、采集、处理方面的能力非常强。最初，由于军事方面的需要，无线传感网络不断发展，传感器网络技术不断进步，其应用的X围也日益广泛，已从军事防御领域扩展以及普及到社会生活的各个方面。本文全面描述了无线传感器网络的发展过程、研究领域的现状和影响传感器应用的若干因素。关键词：无线传感器网络；传感器节点；限制因素applications of wireless sensor networks and influencing factors analysis liu peng (college of puter science,yangtze university,jingzhou434023,china) abstract:wireless sensor networks in the transmission of informa- tion,collecting,processing capacity is very strong.initially,due to the needs of the military aspects of wireless sensor networks,the continuous development of sensor network technology continues to progress its increasingly wide range of applications,from military defense field to expand and spread to various aspects of social life.a prehensive description of the development process of the wireless sensor network,the status of the research areas and a number of factors affecting the application of the sensor. keywords:wireless sensor networks;sensor nodes;limiting factor 一、无线传感器网络的技术起源以及特点

常见的天线连接器

常见的天线连接器同轴连接器的基本结构包括:中心导体(阳性或阴性的中心接触件); 内导体外的介电材料,或称为绝缘体;最外面是外接触件,该部分起着如同轴电缆外屏蔽层一样的作用, 即传输信号、作为屏蔽或电路的接地元件。同轴连接器主要分为:SMA、SMB、BNC、TNC、SMC、N型、BMA等。一、射频同轴连接器常识Male:公接头,螺纹在内,里面是针，有时也称“J”口。如TNC(M)Female:母接头,螺纹在外,里面是一个洞，有时也称“K”口。如SMA(F)RP:Reverse Polarity的意思,就是头和里面的针是相反的。Bulkhead:就是可锁螺丝在板子上的接头含华司,螺冒及挡墙(如SMA FEMALE BULKHEAD)，一般用于板卡PCB:就是有脚,可以焊接在板子上的接头。(如SMA FEMAL PCN )。Panel:是有螺丝孔,可用螺丝锁在板子上的接头。(如SMA PANEL MOUNT)通常有4孔跟2孔之分。二、描述射频接头常用的要素1、接头类型: SMA、SMB、BNC、TNC、SMC、N型、BMA等2、特性阻抗:50欧姆标50或50不标,75欧姆标753、接触键方式:公头,母头4、外壳形式:直式:不标;弯式:W5、安装形式:法兰盘:F 螺母:Y 焊接:H6、接线种类:适配的电缆型号,内径外径的要求等7、衰减:对应不同频段的射频信号通过引起的信号强度衰减8、螺纹类型:外螺纹、内螺纹备注:通常设备侧

接头都为母头外螺纹,线缆侧的多为公头内螺纹。三、常见传输线缆接头从馈线的效果考虑，当然是越粗越好。但是，越粗必然越贵，接插件的价格也不菲，处理起来更加麻烦。所以，选择馈线，“合适”就可以了。3.1、SMASMA系列连接器是一种应用广泛的小型螺纹连接的同轴连接器，寿命长，性能优越、可靠性高，广泛用于微波设备和数字通信设备的射频回路射频同轴电缆或微带。在无线设备上常用于单板上的GPS时钟接口及基站射频模块的测试口。现阶段手持对讲机最常见的接口，已经很普遍。3.2、SMBSMB型同轴连接器是一种小型的推入锁紧式射频同轴连接器，具有体积小、重量轻、使用方便、电性能优良等特点，适用于无线电设备和电子仪器的高频回路中连接同轴电缆用。在无线设备上常用于基站侧E1传输电缆连接基站DDF小传输盒使用。3.3、BNCBNC型同轴连接器是一种卡口式射频同轴连接器，具有连接迅速、接触可靠等特点，广泛用于无线电设备和电子仪器领域连接射频同轴电缆。现今用于监控、无线电、检测仪上等一些经常需要随时更换的设备上面。3.4、TNCTNC 型同轴连接器是一种螺纹连接器式射频同轴连接器，具有工作频带宽、连接可靠、抗震性能好等特点，共无线电设备和仪器中连接射频同轴电缆用，特别适用于在震动条件下的移动通信设备中。3.5、N型N型系列同轴连接器是一种具有螺纹连接器结构的中大功率连接器，具有抗震性强、可靠性

常见PCB连接器

插拔式接线端子间距极数定额线径 2.5 2-24P 125V/4A 28-20AWG 0.5mm2 2.5 2-24P 125V/4A mm2 2.5 2-24P 125V/4A mm2 2.5 2*(2-24)P 125V/4A mm2 间距极数定额线径 3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 间距极数定额线径 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 插拔式接线端子总共170个产品

间距极数定额线径 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A 28-16AWG 1.5mm2 间距极数定额线径 3.5/3.81 2-24P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A mm2 间距极数定额线径 3.5/3.81 2-24P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2-24P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2*(2-12)P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2*(2-12)P 300V/8A mm2 间距极数定额线径 3.5/3.81 2*(2-12)P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2*(2-12)P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2*(2-24)P 300V/8A mm2 3.5/3.81 2*(2-24)P 300V/8A mm2

通信各类常用接头介绍

各类常用接头介绍 --广移分公司技术部（射频篇）一、馈线接头（连接器）馈线与设备以及不同类型线缆之间一般采用可拆卸的射频连接器进行连接。连接器俗称接头。常见的射频连接器有以下几种： 1、DIN型连接器适用的频率范围为0~11GHz，一般用于宏基站射频输出口。 2、N型连接器适用的频率范围为0~11GHz，用于中小功率的具有螺纹连接机构的同轴电缆连接器。这是室内分布中应用最为广泛的一种连接器，具备良好的力学性能，可以配合大部分的馈线使用。

3、BNC/TNC连接器 BNC连接器适用的频率范围为0~4GHz，是用于低功率的具有卡口连接机构的同轴电缆连接器。这种连接器可以快速连接和分离，具有连接可靠、抗振性好、连接和分离方便等特点，适合频繁连接和分离的场合，广泛应用于无线电设备和测试仪表中连接同轴射频电缆。 TNC连接器 TNC连接器是BNC连接器的变形，采用螺纹连接机构，用于无线电设备和测试仪表中连接同轴电缆。其适用的频率范围为0~11GHz。

4、SMA连接器适用的频率范围为0~18GHz，是超小型的、适合半硬或者柔软射频同轴电缆的连接，具有尺寸小、性能优越、可靠性高、使用寿命长等特点。较长应用于AP、设备modem中的小天线中以及主机内部连线。但是超小型的接头在工程中容易被损坏，适合要求高性能的微波应用场合，如微波设备的内部连接。 5、反型连接器通常是一对连接器：阳连接器采用内螺纹联接，阴连接器采用外螺纹联接，但有些连接器与之相反，即阳连接器采用外螺纹联接，阴连接器采用内螺纹联接，这些都统称为反型连接器。例如某些WLAN的AP设备的外接天线接口就采用了反型SMA连接器。二、转接头（转接器）用于连接不同类型接头，常用的有双阴头（用于两根馈线的对接等）、直角转接头（用于施工中避免转弯造成馈线损坏）、7/16转接头（用于基放等设备中DIN接头和N型头的对接）。部分图解如下：

连接器常用业界标准.

第五章連接器常用業界標准 5.1 工業連接器標準 5.1.1 美國電子工業協會(EIA) Electronic Industries Association(縮寫EIA)接觸件方面的標準工作被列在EIA和JEDEC(美國電子器件工程聯合委員會)標準以及工程技術出版物的目錄中。從這個內容廣泛的目錄中可取得下列與接觸件直接或間接的標準。表5-01EIA連接器電接觸件標準標準描述 FOXCONN適用範圍RS-232 串接及並接D-SUB接口規範 D-SUB RS-364,ANSI C83,63-1971 低頻電連接器:統一的試驗規程 ALL RS-380,ANSI C83,64-1971 電連接器小型接觸件標準:尺寸和公差選擇指南ALL RS-403 精密同軸連接器:電氣特性及機械特性 BNC EIA364 電子元件測試方法 ALL 5.1.2 美國印制電路協會(IPC) International Printed Corporation(縮寫IPC)連接器委員會的研究活動具有特別的意義,自1957年來,IPC制訂和發佈了很多規範,這些規範在工業中得到廣泛應用。IPC最初的標準是在1960年發佈的。其制定的文件包括如下的標準：表5-02IPC印制電路連接器標準標準描述 FOXCONN適用範圍IPC-FC-218B 扁平帶狀電纜連接器規範,EIA P5.1委員會協調 CABLE COM IPC-FC-225 扁平電纜 CABLE IPC-FC-240 柔性電路精線 IPC-FC-250 柔性電路精線 IPC-C405,ANSI C83,88-1975 印制電路板連接器:多接觸件電連接器的要求(與 EIA P5.1委員會協調,仍為RS-460標準) ALL IPC-D-300 印制電路尺寸公差 REF IPC-ML-910 多層印制電路設計 REF IPC-ML-910 多層印制電路性能 REF IPC-ML-910 多層印制電路文件編制 REF IPC-ML-910 柔性印制電路性能 REF IPC-TM-650 試驗方法手冊 REF 注:上述IPC-TM-650試驗方法手冊中,已由試驗方法和連接器委員會批准的十四種試驗方法如下: a.接觸電阻(3.1)

常见连接器

PC内外接口面面观每台电脑，无论台式机还是笔记本，里里外外都有许多接口和插槽，你全都认识吗？也许你已经对USB、PS/2、VGA等常用接口非常熟悉，但是你知道 SCART、HDMI，抑或USB接口分为Type A、Type B等类型吗？总之这是一篇主要面对电脑初学者的文章，但那些有经验的用户也许也能从本文学到一些新知识。第一部分外部接口：用于连接各种PC外设USB

USB （Universal Serial Bus 通用串行总线）用于将鼠标、键盘、移动硬盘、数码相机、VoIP电话（Skype）或打印机等外设等连接到PC。理论上单个USB host控制器可以连接最多127个设备。 USB目前有两个版本，USB1.1的最高数据传输率为12Mbps，USB2.0则提高到480Mbps。注意：二者的物理接口完全一致，数据传输率上的差别完全由PC的USB host控制器以及USB设备决定。USB可以通过连接线为设备提供最高5V，500mA的电力。 USB接口有3种类型： - Type A：一般用于PC - Type B：一般用于USB设备 - Mini-USB：一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等左边接头为Type A（连接PC），右为Type B（连接设备） USB Mini USB延长线，一般不应长于5米

请认准接头上的USB标志 USB分离线，每个端口各可以得到5V 500mA的电力。移动硬盘等用电大户可以使用这种线来从第二个USB端口获得额外电源（500+500=1000mA）

你见过吗：USB接口的电池充电器比较常见的USB转PS/2接口 IEEE-1394/Firewire/i.Link IEEE -1394是一种广泛使用在数码摄像机、外置驱动器以及多种网络设备的串行接口，苹果公司又把它称作Firewire（火线），而索尼公司的叫法是 i.Link。目前，数据传速率为400Mbps的IEEE-1394标准正被800Mbps 的IEEE-1394b （或Firewire-800）所取代。普通火线设备使用的6针线缆可提供电源，另外还有一种不提供电源的4针线缆。Firewire-800设备使用的是9针线缆以及接口。一头6针，一头4针的1394连接线

无线传感器网络课后习题含答案

1-2.什么是无线传感器网络? 无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。 1-4.图示说明无线传感器网络的系统架构。 1-5.传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的功能分别是什么? (1)传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块电源模块和嵌入式软件系统 (2)传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。 1-8.传感器网络的体系结构包括哪些部分?各部分的功能分别是什么? (1)网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。 (2)网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。 (3)应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。 1-9.传感器网络的结构有哪些类型?分别说明各种网络结构的特征及优缺点。（1）根据结点数目的多少，传感器网络的结构可以分为平面结构和分级结构。如果网络的规模较小，一般采用平

面结构；如果网络规模很大，则必须采用分级网络结构。（2）平面结构：特征：平面结构的网络比较简单，所有结点的地位平等，所以又可以称为对等式结构。优点：源结点和目的结点之间一般存在多条路径，网络负荷由这些路径共同承担。一般情况下不存在瓶颈，网络比较健壮。缺点：①影响网络数据的传输速率，甚至造成网络崩溃。②整个系统宏观上会损耗巨大能量。③可扩充性差，需要大量控制消息。分级结构：特征：传感器网络被划分为多个簇，每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。簇头结点负责簇间数据的转发，簇成员只负责数据的采集。优点：①大大减少了网络中路由控制信息的数量，具有很好的可扩充性。②簇头可以随时选举产生，具有很强的抗毁性。缺点：簇头的能量消耗较大，很难进人休眠状态。 1-13.讨论无线传感器网络在实际生活中有哪些潜在的应用。 (1)用在智能家具系统中，将传感器嵌入家具和家电中，使其与执行单元组成无线网络，与因特网连接在一起。 (2)用在智能医疗中，将传感器嵌入医疗设备中，使其能接入因特网，将患者数据传送至医生终端。 (3)用在只能交通中，运用无线传感器监测路面、车流等情况。 2-2.传感器由哪些部分组成?各部分的功能是什么? 2-5.集成传感器的特点是什么? 体积小、重量轻、功能强、性能好。 2-7.传感器的一般特性包括哪些指标? 灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、重复性、漂移、精度、分辨（力）、迟滞。 2-15.如何进行传感器的正确选型？ 1.测量对象与环境：分析被测量的特点和传感器的使用条件选择何种原理的传感器。 2.灵敏度：选择较高信噪比的传感器，并选择适合的灵敏度方向。 3.频率响应特性:根据信号的特点选择相应的传感器响应频率，以及延时短的传感器。 4.线性范围：传感器种类确定后观察其量程是否满足要求，并且选择误差小的传感器。 5.稳定性：根据使用环境选择何时的传感器或采用适当的措施减小环境影响，尽量选择稳定性好的传感器。 6.精度：选择满足要求的，相对便宜的传感器。 2-17.简述磁阻传感器探测运动车辆的原理。磁阻传感器在探测磁场的通知探测获得车轮速度、磁迹、车辆出现和运动方向等。使用磁性传感器探测方向、角度或电流值，可以间接测定这些数值。因为这些属性变量必须对相应的磁场产生变化，一旦磁传感器检测出场强变化，则采用一些信号处理办法，将传感器信号转换成需要的参数值。 3-2.无线网络通信系统为什么要进行调制和解调?调制有哪些方法? （1）调制和解调技术是无线通信系统的关键技术之一。调制对通信系统的有效性和可靠性有很大的影响。采用什

湖南大学无线传感器网络实验报告DV-HOP

无线传感器网络题目：DV-hop定位算法学生：学号：完成时间： 2014.5.121

一、实验目的 1、掌握matlab工具的使用方法。 2、了解DV-hop算法原理，熟悉DV-hop算法代码，分析DV-hop算法实验结果。二、实验原理 DV-hop算法概述（一）基本思想： 3、计算位置节点与犀鸟节点的最小跳数 4、估算平均每跳的距离，利用最小跳数乘以平均每条的距离，得到未知节点与信标节点之间的估计距离 5、利用三遍测量法或者极大似然估计法计算未知节点的坐标（二）定位过程 1、信标节点向邻居节点广播自身未知信息的分组，其中包括跳数字段，初始化为0 2、接受节点记录具有到每条信标节点的最小跳数，忽略来自一个信标节点的较大跳数的分组，然后将跳数数值加1，并转发给邻居节点 3、网络中所有节点能够记录下到每个信标节点最小跳数（三）计算未知节点与信标节点的实际跳段距离

1、每个信标节点根据记录的其他信标节点的位置信息和相距跳数，估算平均每跳距离 2、信标节点将计算的每条平均距离用带有生存期字段的分组广播至网络中，未知节点仅仅记录接受到的第一个每跳平均距离，并转发给邻居节点 3、未知节点接受到平均每跳距离后，根据记录的跳数，计算到每个信标节点的跳段距离（四）利用三边测量法或者极大似然估计法计算自身位置 4、位置节点利用第二阶段中记录的到每个信标节点的跳段距离，利用三边测量法或者极大似然估计法计算自身坐标三、实验容和步骤 DV-hop代码如下： function DV_hop() load '../Deploy Nodes/coordinates.mat'; load '../Topology Of WSN/neighbor.mat'; if all_nodes.anchors_n<3 disp('锚节点少于3个,DV-hop算法无法执行'); return; end %~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~最短路经算法计算节点间跳数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ shortest_path=neighbor_matrix; shortest_path=shortest_path+eye(all_nodes.nodes_n)*2; shortest_path(shortest_path==0)=inf;

常见天线接头介绍

常见天线接头介绍自从开始成为HAM，在倒腾车载苗子、手台外接天线、考虑装棒子这些问题中，常常遇到接口和馈线的选型方面的问题，特意整理了下网上淘来的这方面的介绍，供各位友台分享，希望有点帮助接头介绍接头型号说明现在我们将接头分有公头和母头公头即是“J”口母头即是“K”口那么型号要如何组合呢，首先我们把常用的型号种类列出来： 1、SL16接口；最早用于各种工程和早期的对讲机车载台中，该接口工艺简单，常用于普通的连线，优点是：结实耐用通。 2、L16接口；由SL16演变而来，该接口的防水防泄漏功能较好，现用于高端的机器中。 3、BNC接口；BNC接口又名为Q9,此接口拆装简易，现今用于监控、检测仪上等一些经常需要随时更换的设备上面。 4、TNC接口；由xx 260、建伍378等年代的机器演变而来，现新出的机器已经不用了。 5、MOTO接口；是MOTOROLA公司为车载式电台设备研制的，曾流行过一个阶段，后多改为BNC接口，现仅存较老款的机器上才使用。

6、SMA接口；现阶段手持对讲机最常见的接口，已经很普遍。 ___ _________________ 下载( 131.73 KB) 2011-6-15 16:17 下载( 92.44 KB) 2011-6-15 16:17 ★★★馈线常识★★★ 馈线参数下载( 8.42 KB) 2011-4-2 11:03 业余操作一般限于小功率(小于100W)和低高频电压(小于1KV)。通常不用考虑馈线的容量。当使用功率超过100W的短波电台，则应选用较粗的馈线（例如－7），以避免发热。 __________________ 常见的同轴线有50欧、75欧、100欧三种标称阻抗。业余通讯常用50欧，虽然它的效率不是最高的。在选定了馈线阻抗（50欧）以后，最关键的是选择馈线的粗细，例如50－

常见射频同轴连接器大全

常见射频同轴连接器大全射频信号有自己的特点，所以传输信号需要特别的媒介，而相应连接器也很特殊，这里主要介绍常见的射频同轴连接器（RF COAXIAL CONNECTOR），符合标准GB11316-89、IEC169、MIL-C-31012等标准。一、常见的同轴连接器及主要性能对照表：除上述连接器以外，还有MINI BNC、SL16、C3、CC4(1.0/2.3)、SMZ(BT-43)、MIM等连接器，但主要是一些公司的型号。二、常见同轴连接器的选择： BNC是卡口式，多用于低于4GHz的射频连接，广泛用于仪器仪表及计算机互联 TNC是螺纹连接，尺寸等方面类似BNC，工作频率可达11GHz，螺纹式适合振动环境 SMA是螺纹连接，应用最广泛，阻抗有50和75欧姆两种，50欧姆时配软电缆使用频率低于12.4Ghz，配半刚性电缆最高到26.5GHz SMB体积小于SMA，为插入自锁结构，用于快速连接，常用于数字通讯，是L9的换代品，50欧姆可到4GH z，75欧姆到2GHz SMC为螺纹连接，其他类似SMB，有更宽的频率范围，常用于军事或高振动环境 N型连接器为螺纹式，以空气为绝缘材料，造价低，频率可达11GHz，常用于测试仪器上，有50和75欧姆两种 MCX和MMCX连接器体积小，用于密集型连接 BMA用于频率达18GHz的低功率微波系统的盲插连接每种连接器都有军标和商业标准，军标按MIL-C-39012制造，全铜零件、聚四氟乙烯绝缘、内外镀金，性能最可靠，但造价较高。商业标准设计则使用廉价材料，如黄铜铸体、聚丙烯绝缘、银镀层等，可靠性就差一些。连接器材料有黄铜、铍铜和不锈钢，中心导体一般镀金，保证低电阻和耐腐蚀。军标要求在SMA和SMB上镀金，在N、TNC及BNC上镀银，因为银易氧化，用户更喜欢镀镍。绝缘材料有聚四氟乙烯、聚丙烯及韧化聚苯乙烯，其中聚四氟乙烯绝缘性能最好，但成本较高。三、常用连接器的性能列表： 1.L29(7/16)

无线传感器网络节点介绍

基于系统集成技术的节点类型和特点在节点的功能设计和实现方面，目前常用的节点均为采用分立元器件的系统集成技术。已出现的多种节点的设计和平台套件，在体系结构上有相似性，主要区别在于采用了不同的微处理器，如AVR系列和MSP430系列等；或者采用了不同的射频芯片或通信协议，比如采用自定义协议、802.11协议、ZigBee[1]协议、蓝牙协议以及UWB通信方式等。典型的节点包括Berkeley Motes [2，3], Sensoria WINS[4], MIT μAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRIO研究室的CSRIO节点[8]、Tmote [9]、ShockFish公司的TinyNode[10]、耶鲁大学的XYZ节点[11] 、smart-its BTNodes[12]等。国内也出现诸多研究开发平台套件，包括中科院计算所的EASI系列[13-14]，中科院软件所、清华大学、中科大、哈工大、大连海事大学等单位也都已经开发出了节点平台支持网络研究和应用开发。这些由不同公司以及研究机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同，包括处理器单元、存储器单元、射频单元，扩展接口单元、传感器以及电源模块。其中，核心部分为处理器模块以及射频通信模块。处理器决定了节点的数据处理能力和运行速度等，射频通信模块决定了节点的工作频率和无线传输距离，它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。目前问世的传感节点（负责通过传感器采集数据的节点）大多使用如下几种处理器：ATMEL公司AVR系列的ATMega128L处理器，TI公司生产的MSP430系列处理器，而汇聚节点（负责会聚数据的节点）则采用了功能强大的ARM处理器、8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。这些处理器的性能综合比较见表1。表1、无线传感器网络节点中采用的处理器性能比较

无线传感器网络实验报告

无线传感器网络实验报告 Contiki mac协议与xmac协议的比较 1.简介无线传感器网络（wireless sensor networks, WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。 WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。同时，研究表明节点通信时Radio 模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio 模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio 模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为： X-MAC协议 X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。 X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早

期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。 X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。优点： X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。缺点：节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。而且分组长度、数据发送速率等协议参数还需进一步确定 X-MAC原理图如图3所示： ContikiMAC协议一．ContikiMAC协议中使用的主要机制： 1.时间划分

天线简介

天线介绍

版本历史版本/状态责任人发布日期备注V1.0 张鑫2010年7月天线简介第一版

目录一、基础知识 (4) 1.1天线的定义 (4) 1.2天线的原理 (4) 1.3天线的基本参数 (5) 1.3.1 谐振频率 (5) 1.3.2 增益 (5) 1.3.3 驻波比 (6) 1.3.4 极化 (7) 1.3.5 辐射方向图 (8) 1.3.6 波瓣宽度 (9) 1.3.7 天线类型 (9) 二、天线的类型与选购 (11) 2.1 全向天线 (11) 2.1.1 普通全向天线 (11) 2.1.2 室内吸顶天线 (11) 2.2 定向天线 (12) 2.2.1 平板定向天线（Patch Antenna） (12) 2.2.2 八木天线（Yagi Antenna） (14) 2.2.3 抛物面栅状天线（Grid Antenna） (15) 2.3 天线配件 (15) 2.3.1 接头 (16) 注解：如何辨别天线接头的公母类型 (19) 2.3.2 射频电缆 (20) 2.3.3 其他配件 (21) 2.4 法律法规 (22) 三、无线传输 (23) 3.1影响室内无线传输的因素 (23) 3.2 室外传输和增益选择 (24) 3.2.1 视距传输（Line of Sight Propagation） (24) 3.2.2 自由空间路径损耗与传输距离 (25) 3.2.3 衰落余量和距离计算 (25) 3.2.4 Fresnel Zone (26) 3.2.5 计算举例 (26)

一、基础知识 1.1天线的定义天线（Antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。天线是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。 1.2天线的原理当导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图a所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图b、c所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。

无线传感器网络试题库附答案

无线传感器网络试题库附答案《无线传感器网络》一、填空题（每题4分，共计60分） 1.传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户(观察者) 2.传感器网络的基本功能：协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息3、 3.无线传感器节点的基本功能：采集数据、数据处理、控制、通信 4.无线通信物理层的主要技术包括：介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术 5.扩频技术按照工作方式的不同，可以分为以下四种：直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频 6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7.无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 8.无线传感器网络的关键技术主要包括：网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术

9.IEEE标准主要包括：物理层。介质访问控制层 10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成：后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 11.数据融合的内容主要包括：多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 12.无线传感器网络可以选择的频段有：_800MHz___915M__、、___5GHz 13.传感器网络的电源节能方法：_休眠（技术）机制、__数据融合 14.传感器网络的安全问题：(1)机密性问题。(2)点到点的消息认证问题。(3)完整性鉴别问题。 15.规定三种帧间间隔：短帧间间隔SIFS，长度为28s a)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS加一个时隙(slot)长度，即78s b)分布协调功能帧间间隔DIFS，DIFS长度=PIFS+1个时隙长度，DIFS的长度为128 s 16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道。 17.网络的基本元素SSID标示了一个无线服务，这个服务的内容

无线传感器网络技术的应用

无线传感器网络技术的应用摘要：无线传感器网络(WSN)是新兴的下一代传感器网络，在国防安全和国民经济各方面均有着广阔的应用前景。本文介绍了无线传感器网络的组成和特点，讨论了无线传感器网络在军事、瓦斯监测系统、智能家具，环境监测，农业。交通等方面的现有应用，最后提出无线传感器网络技术需要解决的问题。关键词：无线传感器网络，军事、瓦斯监测系统、智能家具，环境监测，农业。交通。 1．无线传感器网络研究背景以及发展现状随着半导体技术、通信技术、计算机技术的快速发展，90年代末，美国首先出现无线传感器网络（WSN）。1996年，美国UCLA大学的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一，麻省理工学院(MIT)技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。WSN是由布置在监测区域内传感器节点以无线通信方式形成一个多跳的无线自组网（Ad hoc），其目的是协作的感知，采集

和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者是WSN的三要素。将Ad hoc技术与传感器技术相结合，人们可以通过WSN感知客观世界，扩展现有网络功能和人类认识世界的能力。WSN技术现已经被广泛应用。图为WSN基本结构。 WSN经历了从智能传感器，无线智能传感器到无线传感器三个发展阶段，智能传感器将计算能力嵌入传感器中，使传感器节点具有数据采集和信息处理能力。而无线智能传感器又增加了无线通信能力，WSN将交换网络技术引入到智能传感器中使其具备交换信息和协调控制功能。无线传感网络结构由传感器节点，汇聚节点，现场数据收集处理决策部分及分散用户接收装置组成，节点间能够通过自组织方式构成网络。传感器节点获得的数据沿着相邻节点逐跳进行传输，在传输过程中所得的数据可被多个节点处理，经多跳路由到协调节点，最后通过互联网或无线传输方式到达管理节点，用户可以对传感器网络进行决策管理、发出命令以及获得信息。无线传感器网络在农业中的运用是推进农业生产走向智能化、自动化的最可行的方法之一。近年来国际上十分关注WSN在军事，环境，农业生产等领域的发展，美国和欧洲相继启动了WSN研究计划，我国于1999年正式启动研究。国家自然科学基金委员会在2005年将网络传感器中基础理论在一篇我国20年预见技术调查报告中，信息领域157项技术课题中7项与传感器网络有直接关系，2006年初发布的《国家长期科学与技术发展

无线传感网实验报告

Central South University 无线传感器网络实验报告学院: 班级: 学号: 姓名: 时间: 指导老师：

第一章基础实验 1 了解环境 1.1 实验目的安装 IAR 开发环境。 CC2530 工程文件创建及配置。源代码创建，编译及下载。 1.2 实验设备及工具硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境，TI 公司的烧写软件。 1.3 实验内容 1、安装 IAR 集成开发环境 IAR 集成开发环境安装文件所在光盘目录：物联网光盘\工具\C D-EW8051-7601 2、ZIBGEE 硬件连接安装完 IAR 和 Smartrf Flash Programmer 之后，按照图所示方式连接各种硬件，将仿真器的 20 芯 JTAG 口连接到 ZX2530A 型CC2530 节点板上，USB 连接到 PC 机上，RS-232 串口线一端连接ZX2530A 型 CC2530 节点板，另一端连接 PC 机串口。 3、创建并配置 CC2530 的工程文件

IAR 是一个强大的嵌入式开发平台，支持非常多种类的芯片。IAR 中的每一个 Project，都可以拥有自己的配置，具体包括 Device 类型、堆/栈、Linker、Debugger 等。（1）新建 Workspace 和 Project 首先新建文件夹 ledtest。打开 IAR，选择主菜单 File -> New -> Workspace 建立新的工作区域。选择 Project -> Create New Project -> Empty Project，点击 OK，把此工程文件保存到文件夹 ledtest 中，命名为：ledtest.ewp（如下图）。（2）配置 Ledtest 工程选择菜单 Project->Options...打开如下工程配置对话框