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来源：网络
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks， WSN）最初是为军事应用所开发，现在已广泛应用在许多其他领域如工业过程（industrial process）监控、环境监测、智能建筑（smart building）及家庭自动化（home automation）等。可扩充性、低功耗、降低建设成本、体积小是推动无线传感器网络应用的一些关键特性。

现在，无线传感器网络已成为物联网架构重要的内容之一，各式各样IP功能的传感器，正开始通过无线技术，以一种有意义的方式彼此连结。迅速崛起的无线、感应及信号处理技术的汇流，终将使物联网成真。

据上海.羿歌所认识，典型的无线传感器网络由三个主要部分组成：多个传感器节点、一个闸道器，以及作为通信用的软件（如下图所示）。传感器节点以小型电池为动力运作，利用能量回收（如太阳能）技术或连接一个主电源供应。能量来源的限制对传感器节点的信号路径和电源管理带来重大的挑战。美国国家半导体开发了高效率电源转换和传感器信号调解解决方案，有助于为传感器节点提供最新的功能并确保操作的稳定。




传感器节点的应用范围非常广泛，从利用传感器检测家庭和建筑应用中的温度、动态和压力，到CO、CO2、NO2或CH4等有毒气体浓度的监测。传感器节点硬硬方块图作为独立的应用基本上来说非常相似，都是由传感器、模拟传感器信号调解、无线电收发器、嵌入式处理器，以及针对整个节点的能量来源所组成。

由于大多数传感器节点都是由电池或能量回收技术供电，低系统功耗是达到成功设计的关键要求。无线电传输和微处理器数据收集通常是耗用可用能源的最大来源，低数据速率和短距离通信持续时间可使这些元件大部分时间都处在低功耗待机或空闲模式。为了确保最长的电池寿命和系统稳定性，很多厂商都设计专用于这些超低功耗应用的处理器。剩余能量可用于传感器输出的模拟信号调解。

美国国家半导体开发的低功耗、高效能模拟技术可应对传感器信号调解和传感器节点的电源管理挑战。美国国家半导体的LPV521微功率放大器为连接嵌入式微控制器的模拟数码转换器（ADC）提供所需的传感器输出信号放大功能。

除了超低功耗外，LPV521元件内还采用了电磁干扰（EMI）保护设计，以降低来自无线传感器网络无线电的射频通信敏感度。此外美国国家半导体为电化学感应应用（如有毒气体检测）推出LMP91000可编程模拟前端（AFE）。LMP91000在传感器和微控制器之间提供了一个完整的信号路径解决方案，可以产生一个与电池电流成正比的输出电压。LMP91000的可编程性可以只利用一个设计而不是多个分离元件来支持多个电化学传感器。

传感器节点的每个模拟和数码负载都有其自己的电源供应考量。模拟信号路径和射频电路都需要一个具有高电源供应抑制率（PSRR）的低杂信电源以确保最高的效能。美国国家半导体LP5900的低压差稳压器（LDO）就为敏感模拟电路提供低杂信电源很好的选择。

嵌入式微控制器需要一个有良好整体效率和快速回应时间的电源，以支持传感器网络的唤醒和休眠周期。一个具有优异轻载效率的稳压器或低压差稳压器是适合的选择。
由电池或能量回收技术供电的节点因为有限的能量回收还存在一个制约因素，需要使用超低静态电流稳压器来最大幅度地提高传感器节点的运行时间。美国国家半导体低压差稳压器系列的LM2936和LP3869x可以在低静态电流条件下运行，具有传感器节点的嵌入式处理器所需的快速回应时间。

LM2936还具有高达40V的宽广输入电压范围，该范围源于传感器节点使用的交流／直流（AC/DC）整流电源。美国国家半导体的低杂信、高准确度电压参考（如LM4140）非常适合需要高准确度的数据转换设计。

由于无线传感器网络的闸道器通常没有受限的能量来源，电源供应的设计可以更加灵活。美国国家半导体的SIMPLE SWITCHER稳压器和模组（如LM2267x和LMZ1200x）为闸道器应用提供简易使用的负载点电源供应解决方案，同时具备有超低辐射EMI效能的附加优势。整体来说，美国国家半导体有完整且多样的电源管理解决方案，可以应对无线传感器网络应用的各种要求。

美国国家半导体有许多简易使用的WEBENCH传感器设计工具和WEBENCH传感器感应模拟前端，协助设计人员可以方便快速地设计和模拟传感器信号调解解决方案，针对的应用包括压力、温度、负载和气体等各种常见的传感器。WEBENCH电源设计工具是另一个创建完整直流/直流（DC/DC）电源供应设计的资源，可以进行效率、尺寸大小和成本的最佳化。