3、传感器网络基础与传感器类型全解析

传感器网络基础与传感器类型全解析

在传感器网络的构建中，涉及到多个层面的硬件和协议。下面将深入探讨传感器网络的通信介质以及不同类型的传感器节点，同时介绍传感器的工作原理和常见类型。

1. 通信介质

传感器网络中，传感器与其他节点之间的数据通信主要通过两种基本形式实现：有线和无线。

1.1 有线网络

有线网络借助特定硬件，通过电线或电缆在设备间传输电信号。例如，可使用带以太网扩展板的 Arduino 将传感器节点连接到聚合或数据收集节点；若传感器搭载在树莓派计算机上，树莓派自带的 RJ - 45 LAN 端口可用于连接。

不过，使用有线以太网并非简单地用电缆连接两个设备。除非使用交叉电缆，否则需要以太网交换机来连接设备。尽管如今有线网络不如无线网络普及，但它能提升传输速度、可靠性，在某些情况下还能增强安全性。

1.2 无线网络

无线网络更为流行和通用。对于 Arduino 可使用 Wi - Fi 扩展板，树莓派计算机则使用 Wi - Fi 适配器。与有线以太网类似，无线以太网（Wi - Fi）需要无线接入点。但 Wi - Fi 的有效传输距离较短，可能不适用于某些网络。

此外，还可使用 XBee 无线模块。它提供了专门的轻量级协议，适用于传感器节点、小型微控制器和嵌入式系统。XBee 模块功耗低，可进入周期性睡眠模式以节省电量，还能直接连接传感器，构建更轻便、低成本的传感器节点。

1.3 混合网络

一些复杂的传感器网络需要结合使用两种通信介质。例如，工业传感器网络可能在不同建筑物或房间中安装传感器节点来收集数据。对于有线网络难以铺设