智能桥梁------传感器接口标准层次结构和相互关系

桥梁健康状态监测是一项规模大、复杂性高的综合性系统工程，为了实现对桥梁健康状态进行监测、对潜在危险预警，需要部署大量传感器系统用以采集包括桥梁振动、位移、应变、压力、温湿度等各种状态参数。通过各种传感器的优化布设，可以提高桥梁监测系统可靠性和灵活性。然而，由于涉及传感器种类多、接口形式不统一，使得桥梁健康状态监测系统的开发集成和更新维护极为不便，因此需要一种统一的、标准化的传感器接口技术来提高系统的一致性、可维护性和可扩展性。本文对桥梁健康状态系统传感器接口进行标准化设计，测试结果表明，系统接口标准化后扩展性、维护性较好。

图1 传感器接口标准层次结构和相互关系

传感器接口标准传感器接口作为传感网和物联网系统中的重要技术单元，解决感知层的信息接入问题。国内外相关机构特别是标准组织，针对传感器接口的标准化展开了研究。在国家传感器网络标准工作组(workinggroupofsensornetwork，WGSN)的领导下，我国于2009年开始对传感器接口相关数据模型和交互协议进行研究，并研制了具有自主知识产权的传感器接口标准GB/T30269.701和GB/T30269.702。前者为传感器信号接口标准，其规定了传感器与传感节点之间信号接口的信号类型、电气参数及表述格式，旨在解决传感器互换和即插即用问题，实现物联网感知层到网络层的无缝接入;后者为传感器数据接口标准，其对传感器信息编码、传感节点数据描述和传感节点数据交互协议等内容进行规范，旨在解决上层网络或应用系统对各种传感节点的识别、访问和配置等问题，其意义在于以统一的方式实现传感器网络数据的跨平台访问和共享两个标准在传感系统中的层次结构和相互关系如图1所示。