??? 概覽

　　本文從水、土壤和氣候監測直至橋梁與民用設施的結構完整性監測，無線測量系統的出現使得降低安裝成本和系統成本、提高靈活性、簡化系統部署成為可能，無線測量還能夠解決之前使用有線解決方案難以解決甚至是不可能完成的應用。

　　無線測量簡介

　　一個完整的無線測量網絡無非有三部份組成：傳感器部分（WSN），數據處理部分，數據應用部分。

　　感器部分就是WSN---無線傳感器，可以根據現場需求進行選擇使用；而數據應用部分實際上就是軟件系統，可根據應用的需要進行分類設計；核心的部分是數據處理單元，可根據應用需要選擇單片機或ARM系統。

　　無線測量系統的支撐系統也是很重要的，對WSN部分，肯定由電池供電，而對數據應用部分，只需要一臺能夠上網的計算機，而數據處理部分可根據實際需要采用不同的供電系統。

　　無線測量系統的最大優勢是三個部分互相沒有硬聯接，換句話說它們之間除了數據交換之外，沒有任何物理的關系，從而有效避免了相互間的復雜干擾和資源分配，我想，這才是無線測量技術獲得大力發展的關鍵所在。

　　環境監測

　　環境監測主要包括檢查土壤、水和空氣的完整性，調節室內存儲環境的溫度與濕度。室外環境監測對于農業、公用事業和氣象等行業而言是很重要的。室內監測應用包括家庭或建筑自動化以及零售或醫療。環境監測還包括有害氣體檢測，它對于工業設施或采礦應用十分重要。無線技術通過讓您能夠在戶外或是在更大的地理區域內進行測量，擴展了這些應用。

　　嵌入式網絡傳感中心（CENS）正在領導熱帶雨林環境數據采集的項目。他們沒有使用線纜，不但降低了成本，還簡化了安裝。采用NI的技術，CENS的科學家無需在雨林深處使用電力線纜、牽引電纜，也無需建立布線基礎設施以及測量系統；他們安裝了NI的無線傳感器節點、電池、太陽能面板和移動調制解調器，通過因特網收集數據。他們使用谷歌地圖來定位傳感器節點的位置并記錄部署位置。

　　能源監測

　　在當今，能源危機日益嚴重。全球市場中，資源生產和利用過程的監測具有極高的重要性。為了降低對環境的影響并且更加合理的利用自然資源，我們首先需要精確采集數據，然后再基于對這些數據的分析進行決策和改進。無線技術十分適合這些類型的應用，因為該技術可以輕易的實現分布式的采集，并且能夠提供管理大型系統所需的足夠數據。

　　這里我們舉個例子，無線測量系統可以為電網建立一個分布式監測解決方案，用于測量能耗、檢測故障和評估信號完整性。無線技術還適用于可再生能源領域，例如監測分布式太陽能或風場的能源輸入、輸出和環境狀況。無線技術還可以用于住宅、商用和工業建筑，用于準確監測能源消耗，并將數據提供給公用事業企業或終端用戶，以便降低能源使用量。

　　建筑監測

　　家庭和建筑自動化是十分適合無線技術的成長型行業。建筑自動化系統用于在建筑內提供關于室內環境狀態、保護資產、降低輻射以及控制HVAC設備或其他系統的信息。許多建筑自動化集成商需要能夠方便安裝在現有建筑中的解決方案以減少價格昂貴的基礎設施變更的需要，這使得無線技術相比有線技術而言更有吸引力。在新的建筑中，無線測量和監測解決方案可以幫助用戶獲得LEED認證。

機器狀態監測

　　在科技發展迅速的當今，市場競爭越來越激烈，設備的可靠性、連續運行時間和運行成本都會大大影響其競爭地位。為了優化機器的預測性維護從而優化機器的可靠性和可用性，監測諸如機械、振動和能源因素等健康指標是廣為采用的方法。使用無線振動和能源監測設備，可靠性工程師能夠解決過去一直難以解決的成本問題。無線測量還適用于大面積或包含移動部件的機器監測應用。使機器的利用率有效提高，機器也可以得到有效保護。

　　結構健康監測

　　工程師和科學家正在使用最新的傳感與測量技術，在全世界建立更智能、更安全的民用設施。無線技術通過允許工程師測量過去難以測量或無法測量的對象，從而擴展了測量技術。通過結合模塊化、商業現成可用的無線硬件和靈活的NI LabVIEW圖形化編程軟件，工程師能夠更加簡單、安全的進行無線測量，提高世界上建筑的結構安全性。

　　在橋梁監測應用中，部署無線系統，可以剔除電纜安裝成本，讓研究員可以在不同橋梁之間重用硬件，從而降低了納稅人用于橋梁測量的總硬件成本。摒棄電纜的無線解決方案還解決了電纜被故意切斷等破壞行為帶來的問題。

　　分布式溫度監測

　　分布式溫度監測是跨越多個領域的應用。食品和飲料供應商必須在整個冷鏈中，將易變質食品保存在一定溫度中。藥店、醫院和其他醫療相關設施必須監測和控制血液、藥品和設備的溫度。零售商店和超市必須在運輸過程、倉庫和貨架上正確的儲藏易變質食品。原料制造商還需要調節制造設施的溫度。NI無線系統提供了高精度溫度測量，并且可以與例如DIAdem等強大的數據管理軟件結合，按照執法機構的要求記錄這些產品的溫度。

　　運輸

　　人口的不斷激增讓人們對停車和運輸的監測和管理產生了更多興趣。很多城市就出現了停車難的問題。要得出有效的結論并建立更有效的運輸系統，您必須對現有系統進行數據采集和分析。無線測量和監測解決方案可以用于跟蹤記錄行人、車輛、火車和地鐵的行為；NI軟件可以用于對數據進行可視化表達和分析。此類監測系統通常覆蓋較大的地理區域，通常位于室外，從而讓無線技術成為極具吸引力的解決方案。

　　無線測量系統是將交通引導到開放式停車區域的理想方法。為了實現這個方法，美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的工程師團隊基于NI無線傳感器網絡（WSN）平臺成功部署了停車場空位監測系統，用于監測停車場的車輛進出事件，通過無線方式將數據傳送到NI CompactRIO基站進行信息處理，并將該信息傳送到網絡數據庫。

　　工業監測

　　工業監測指監測并控制不同的機器設備、工廠或生產狀態，并將數據記錄到企業系統中的過程。生產行業激烈的競爭，促使人們不斷提升設備速度，使得人們更加重視機器和自動化效率以及性能和質量控制。通過為系統添加新的測量手段，無線技術能夠幫助您改進流程。使用集中式的、實時設備健康數據采集系統和電子郵件或SMS報警系統，無線監測系統能極大的提高機器設備持續工作時間及可靠性，助力儀器制造商贏得更多市場份額。

　　醫療

　　無線解決方案可以用于醫院的財產或溫度監測以及血庫或醫藥公司的溫度監測。除了這些建筑和溫度監測應用外，無線技術還非常適用于病人監測或在威脅生命狀況發生時，向醫療專業人員發出警報。無線系統還可以用于在家庭環境下或者在救護車中監測病人情況，并將重要信息發送給待命的醫生。

　　總結

　　無線通信還拓展了數據采集與I/O的距離或范圍，使其超越了布線方式下的實際性能。因此，大規模操作，如水處理和儲罐區，廣泛使用了無線技術。雖然無線聯網硬件所需的初始投資或許會高于傳統的有線網絡的硬件，但是包括系統安裝開銷和運營成本在內的整個系統的成本通常會有顯著的下降。

??????? 面向測量應用的無線技術的主要技術還有著能夠最小化或者避免電線和電纜的使用的優勢。根據應用與環境的不同實際狀況，物理布線可能會相當昂貴、不便，或者甚至無法實現。其應用范例包括平臺的移動/旋轉、移動應用（如車輛和起重機）和使布線工作復雜化的結構。

　　
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