水暖之家讯:拜晶片商为无线电表研发的晶片方案之赐,包含众多小节点的无线感测网路终于得以实现。产业界的相关解决方案提供感测、能源采集及储存管理、测量计算、系统控制、资料转换、无线通讯及其他基本功能。开发人员可运用这些元件,制作多元化的无线感测节点,以低廉价格延伸传统自动控制应用,并开拓新式监测与控制技术领域。
无线感测网路系由数十至数千个小型感测器所组成,透过无线的方式和彼此及中央系统进行衡量、计算与沟通等功能,是近期电子领域最具潜力的技术之一。无线感测网路的个别感测器或节点只耗费极少的电力,且可收集周遭能源再使用,因此安装时无需昂贵的有线基础架构,亦可运作多年不须维护。这些系统既小巧又低价,称为「黏贴式」感测器,以强调安装相当简便。
无线感测网路包括数十、数百甚至是数千个节点,可打造平价多点感测,突破过往高价的障碍,让低成本、高效能的动态控制技术得以实现。举例而言,食品仓库等大型建筑物可设置众多无线恒温器,监控温度与湿度,再回报至中央系统,以便动态调整气流与冷却效果,确保状态一致,将损害降至最低。
感测器可以安装在各种特殊位置,如货架底下、箱柜底部,甚至是食品本身,以便更准确地测量状态变化。这个案例突显出无线感测网路应用范围广泛,如工业控制或暖通空调等一向都仰赖感测器的技术。但随着感测节点种类增加,新型应用也会诞生,如近身通讯(BAN)可监控健康;农业网路协助栽种谷物;环境网路协助降低污染、地震警示、避免山林大火扩散等。
智慧电网为分散式智慧应用先锋
分散式感测技术的一大应用在于电力产业,藉由不断寻找新方式来测量整个电网内的电力流程,并沟通相关资讯,以提高服务效能及可靠性。迈向智慧电网后,不仅能改善服务品质,亦可透过改良基础架构维护与了解使用模式,降低各项成本。
从电力生产到传送的阶段都能因远端感测装置获益,如发电机、高压电传输、变电所、路边电线、变压器,以及家庭、工厂、办公大楼等每个使用点(图1)。这些位置的感测器会侦测使用模式,并回报至中央系统,协助电网自行微调,既可满足需求,又避免因过载而断电与缩短设备寿命。若要整合分散式电力来源,如太阳能、风力、地热等,电网智慧化亦不可或缺。
图1智慧电网延伸智慧与全方向通讯至整体供电系统,建立更可靠且更高效能的用电环境。
为让不具智慧的设备沟通,相关发展包括智慧家庭、智慧工厂及统称为物联网(IoT)的概念,但无论名称或主要使用领域为何,这些形式的分散式智慧都将创造新型应用,提高便利性与产能。
在智慧电网内,无线节点只负责部分分散式智慧,因为许多感测器仍将使用有线资料网路或电线本身,做为实体网路媒介,不过很重要的一点是,电力公司已开始采用无线技术传递各项测量数据。
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