基于物联网的堆叠式可重构无线传感装置的设计

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基于物联网的堆叠式可重构无线传感装置的设计

作者：梁家烨 伍冯洁 黄浩腾 冯兆熙 黎梓毅 陈志德 张雨楠 来源：《物联网技术》2018年第03期

摘 要：针对物联网系统中对传感装置智能性、灵活性、多样性和标准化的高要求，文中提出了一种基于物联网的堆叠式可重构无线传感装置，以实现智能硬件接口设计、嵌入式系统、无线通信技术和信息处理技术相结合。实验结果表明，本设计可实现物联网应用工程的任意裁剪与重构，保证数据流通的规范与安全，便于安装与拆卸，降低了物联网技术门槛和使用难度，方便二次开发，能有效促进物联网技术的发展与应用推广。 关键词：物联网；堆叠式；可重构；自适应；无线网络

中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）03-00-03 0 引 言

近年来，物联网技术不断发展完善，已经成为人们工作及生活中必不可少的技术之一。一些智能物联网装置已被广泛应用于工业、物流、安防、环保、农业、医疗等领域。但现存应用中的物联网装置大都针对具体的应用场所开发设计，还有一些关键的技术问题尚未突破，从而限制了现代物联网的发展。其中，亟待解决的共性问题如下[1]。

（1）应变力较差：目前的物联网装置大多针对某个具体的应用场景进行定制开发与部署，缺乏共性解决方案，而且大多数装置采用有线设备进行数据的采集和传输，很大程度上影响了物联网系统的兼容性与适应性。

（2）信息融合度不高：传感器是物联网的重要基础，由于传感技术的多样性和复杂性，不同传感器收集到的数据整合和预处理是当今物联网技术开发中的一个难题。

（3）标准不统一：目前存在的物联网标准大多是行业应用标准或传输层标准，而关于应用层与感知层的数据交换标准却还未建立，导致物联网装置或系统间的信息交流比较困难，因此要把现有标准进行融合，建立一个权威的数据交换标准是一大挑战。

针对以上不足，本文提出了一种基于物联网的堆叠式可重构无线传感装置，介绍了堆叠式传感器模块与基板的设计方法，同时还对传感器模块间、传感器模块与基板间的数据链路接口进行设计，制定了传感器节点间互相交换信息的自适应数据交换协议，从而为各领域物联网应用提供了共性解决方案。 1 总体结构设计