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NI 發表無線感測器網路平台

  • 李佳玲台北

NI 無線感測器網路 (WSN) 平台,為一完整的遠端監控解決方案,包含 NI LabVIEW 圖形化程式設計軟體,與穩定且低功率的無線量測節點。當遠端監控應用正持續融入無線技術的同時,許多工程師仍苦心尋找整合式的解決方案,以達到長期遠端佈署所需的量測品質、電力管理,與穩定的硬體。

NI WSN 平台利用 NI 資料擷取系統超過 30 年的專業技術,以簡單易用的解決方案提供高品質量測資料、可管理耗電量的彈性,與可隨時新增功能的客制化無線硬體。而此平台最關鍵的差異處,即在於可完美整合 NI WSN 量測節點的 LabVIEW 軟體;而新款工業額定的 NI WSN 可由電池供電,並可長期佈署於嚴苛環境中。

全球的工程師與科學家正持續採用無線技術,以滿足分散式與可攜式量測應用的需求。以結構安全監控(SHM)與環境監控為例,若採用傳統接線式作業,則必須耗費高額成本與人力。透過LabVIEW的彈性,NI WSN平台可簡化並加速相關應用的開發過程並以拖曳式的設計環境設定無線系統、進行量測,並執行資料分析與呈現。

LabVIEW 亦可搭配普及的網路連線功能,與無線系統進行遠端互動。加州大學洛杉磯分校的Actuated, Sensing, Coordinated and Embedded Networked Technologies實驗室指導教授Dr. William Kaiser表示,在多種應用中,NI WSN平台所具備的簡單易用性,實為迅速設定並佈署無線感測器所必須。

UCLA 的嵌入式網路系統中心 (The Center for Embedded Network Systems),正於雷根紀念醫院 (Ronald Reagan Medical Center) 的車庫中積極佈署 NI WSN 感測器,讓病患與家屬可迅速找到停車位置;並進一步讓通勤者可隨時知道校園目前可用的停車格地點。NI 技術可讓通勤者縮短找車位的時間,並降低因尋找車位所造成的額外交通流量與廢氣排放量。

NI 目前僅發表首 2 款 WSN 節點,並將繼續擴充 NI WSN 平台的量測功能。無線量測節點僅需 4 顆 AA 電池即可運作最長 3 年,因此極適用於長期的佈署作業。NI WSN-3202 為 4 個通道、± 10 V 的類比輸入節點;NI WSN-3212 為 4 個通道、 24 位元的熱電偶節點,均具備 4 個數位 I/O 通道,可將之設定為輸入、汲極 (Sinking) 輸出,或源極 (Sourcing) 輸出。此平台亦包含 NI WSN-9791 乙太網路閘道,可連接量測節點與 LabVIEW。

無線裝置已包含 NI-WSN 軟體,可連接 NI 無線裝置與 Microsoft Windows 或 LabVIEW Real-Time 主機控制器所執行的 LabVIEW 軟體。NI-WSN 軟體是以 IEEE 802.15.4 技術為架構,可蒐集從分散式量測節點所回傳的資料。此軟體亦可透過網路連接網格 (Mesh routing) 並管理電力使用狀態,可延伸量測距離並保有網路穩定性。此外,LabVIEW更可完美整合接線式量測裝置,還有其他製造商的多款無線給測器網路平台。

由於量測節點已針對低功率裝置、長期佈署,與有限的運算資源進行最佳化,因此 LabVIEW可使用 LabVIEW Wireless Sensor Network Module Pioneer客制化各組節點的嵌入式軟體。在傳統的無線感測器網路平台中,若要針對客制化的邏輯進行程式設計,則往往必須先熟悉嵌入式作業系統,還有事件架構的初階程式設計作業。透過 LabVIEW 的直覺式圖形化程式設計功能,工程師可輕鬆設計節點,以延長電池壽命、執行客制化分析,並以嵌入式的決策功能縮短反應時間。


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