26、工业无线传感器网络与城市轨道交通站监测技术研究

工业无线传感器网络与城市轨道交通站监测技术研究

工业无线传感器网络相关技术

在工业场景中，存在多个无线传感器节点同时工作的情况。这些传感器节点由MCR - WPT模块充电的锂电池供电，并且每个节点都配备了用于无线通信的蓝牙核心板，蓝牙核心处理器采用工作在从模式的TI - CC2540芯片。TI - CC2540作为低功耗处理器，兼容蓝牙4.0低功耗协议，适合能量受限的无线传感器节点。

同时，使用EAI Dashgo D1机器人作为移动机器人，为能量受限的节点进行无线充电。该机器人由移动底盘、传感器模块、路由器和充电器组成，采用Arduino Mega 2560处理器实现自由运动控制。其移动底盘上安装了两个直流电机和两个电机驱动器，还采用了EAI G4高精度雷达，位置精度可达2 - 8 cm。通过底盘的里程计和内部测量单元（IMU）结合，获取线速度和角速度，实现同步定位并为同步定位与地图构建（SLAM）提供信息。为了在无线充电过程中实现图像识别和移动机器人定位，使用了云台变焦（PTZ）相机，相机扫描的图像通过WiFi传回计算机，计算机给出指令控制机器人移动。移动机器人与传感器节点通过蓝牙通信，机器人上的蓝牙工作在主模式，通过接收传感器节点蓝牙信号确定自身初始位置，机器人还有一个12V输出接口，可满足无线能量传输模块的输入电压要求。

在实验室部署了实验测试平台，墙上有许多无线传感器节点，机器人面对这些节点。其中，dx是每个蓝牙之间的水平距离，dy是机器人与蓝牙节点的垂直距离。在这种情况下，机器人前方有几个相似节点，仅通过视觉无法区分最近的节点，因此使用FaceME算法根据收集的蓝牙信号识别相邻节点。

Face - to - Machine Proximity Es