色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

關于工業無線傳感器網絡的介紹和應用

貿澤電子 ? 來源:djl ? 作者: LynnetteReese, Mouse ? 2019-08-29 11:26 ? 次閱讀

工業無線傳感器網絡(WSN)的規模預計在未來五年將增加553%!傳感器安裝節點將近2400萬。最近,無線通信、功耗、極端微型化(驅動力之一是MEMS傳感器)以及嵌入式計算方面的發展,促成了面向苛刻工業環境的無線傳感器網絡的興起。這一增長的其它原因還包括,WSN目前在多數工業應用中的穩定性已經可以接受,出現了專用于工業系統的WSN標準,對WSN優點的認知以及學習也在持續提升。目前看來,工業領域中的無線網絡已經達到一個引爆點。WSN正在催生新的用途、解決方案以及應用案例,為多數行業帶來巨大效益,并從根本上改變行業的運作模式。這一切的關鍵是目前集成芯片解決方案的市場價格已經達到一個可接受水平。

無線傳感器網絡是由物理分布于同一個空間內的數千個微型自治傳感器(或節點)組成的一個網絡。這些傳感器有效地連接在一起,通過無線射頻來進行點對點通信,以監視和傳輸本地節點的狀況,比如溫度、振動、壓力、污染物、運動等(見圖1。)除非過程中發生的故障不能被智能節點預定動作或者人為遠程啟動命令所校正,這些智能傳感器能自動監控并且無需人工干預。

智能傳感器/節點通過合作方式將數據通過網絡傳送給其它智能傳感器時,可能存在多條路徑,從而可能出現這樣一個位置,它信息可以查看、進一步處理或存儲或采取其它一些行動。當節點間的所有路徑都被畫出時,這些冗余通信路徑的外觀看似一個網格。每個傳感器或節點可能小如辣椒片,但卻包含一個處理器、很小的內存(例如,片上RAM大約12Kb),較低數據傳輸速率(40 Kb/s),有效傳輸范圍較小(大多數小于100米),不過能耗也很低。通過更低成本、更高集成度、更精確的電源管理以及智能算法可以進一步降低能耗。此外,采用能量收集技術可以削減功耗預算,這種新興技術也催生了無電池智能運行方案。

無線功能的好處多多。增加遠程傳感器(通常本地具備一定的決策能力)可以避免鋪設電纜或電線,從而節省人力、能源和材料成本,同時也改進流程,可以在任意地點進行監控和校正,可以使用智能手機進行理想的人工操作。如果原始安裝地點難以到達或者較為危險時,操作人員就無需前往目的地更換電池,而且遠程就能獲得數據,這無疑大大地提升了生產效率。相對有線方案,WSN安裝更為快捷,也更容易重新布置。WSN擴展性非常好,連接也非常可靠,當與能量收集設備一起使用時,可提供實時性操作而且無需額外能源。WSN已經進入了工業應用,如機器健康(例如振動分析)、制造、基于狀況的維護、自動抄表、遠程監控、庫存、車輛和人員的管理,還有許多其它方面的運行管理。設備僅需在必要時才按每個處理器輸入節點為單位進行維護。相比傳統固定周期的按例維護(可能導致過度維護),節點可以在需要時早一點維護,這種做法可以增加設備生命周期并減少浪費。這也被稱為“基于狀態的維護”。

高效的無線通信

新技術的采用存在兩大挑戰:成本以及是否存在標準。在消費市場上,藍光在與HD-DVD的競爭中勝出,而這兩種格式早在10年前就已發布。標準之間的競爭則呈相反態勢,工業WSN也是如此。專門針對工業用途的兩個標準,WirelessHART和ISA100-11都相對較新,它們中兩個最為關鍵的因素是可靠性和實時響應。這兩個標準與消費者相關的無線協議差異巨大。這里的協議是指在通信信道傳輸信息時用于數據尋址、傳輸、錯誤檢測以及鑒權的一套約定或規則。

工業無線網絡可能需要近實時處理,無法容忍VoIP中能接受的較高水平延遲。對于有線現場設備,僅接受10ms及以下的以太網延遲。無線傳感器網絡要求也類似。無線網格網絡的一個主要特征是冗余節點的存儲轉發分組交換功能帶來的優勢;這也是網絡原型ARPANET魯棒性頗佳的原因。即便出現大塊網絡故障,網絡中的大部分剩余節點依然不受影響。另一個WSN優勢是:它們具備自愈性。如果刪除一個節點,周圍節點僅需轉向其它相鄰節點來傳遞信息。如果加入一個新節點,它可以完美融入系統,開始發送和轉發數據包。

工業WSN如果嚴格遵守協議,其功能將表現出確定性。這樣的確定性系統,生成的未來系統狀態并不隨機。這也意味著,響應時間完全可預測;網絡延遲、容錯性和基于連接的拓撲結構也都可預測。確定性主要取決于有線或無線網絡路由算法中所使用協議的效率。這也是工業標準助力網絡實現和冗余的最大所在,工業網絡同時看重高可靠性和低復雜度。

圖1

網絡安全性也是工業控制系統的關注重點。無線網絡的匿名性無法完全保證它避開黑客的侵襲,而且這個問題日益嚴重。加密技術也可用于工業無線傳感器網絡,以緩解該問題。

貿澤電子也供應多種無線傳感器網絡產品。能量自立式WSN的最好示例是Powercast公司的無線傳感器系統,具有RF能量收集模塊,協助傳感器來傳輸實時準確的溫度和濕度值,在802.15.4硬件上實現一系列相關工業標準協議。

一般來說,自動化供應商提供WSN專有方案來解決未曾解決的難題或者替代現有高價方案。專有方案并不公開,對用戶來說,就像一個“黑盒子”。這種行為阻礙了創新的有機發展,因為專有協議研究與開發工具很封閉,只有供應商才具備訪問權。

無線傳感器網絡的主要特征包括:

節點易于重新分配

能夠自動處理節點故障

各節點功能和行為相似

易于擴展,網絡規模可增至數千節點

適用于沒有電纜、電力能源較少甚至稀缺的極端惡劣環境條件

易于使用;增加節點時,安放后即可激活使用(沒有或者只有少量配置要求)

低功耗

使用電池或能量采集時節點功耗很低

工業無線網絡使用協議一覽表

協議類型 標準以及運行頻率 描述 示例模組 優點 缺點
Zigbee IEEE 802.15.4ISM
波段2.4GHz 和 900MHz
用于控制和監視的網格網絡標準;建筑或家居自動化,嵌入式傳感。最遠有效距離高達50米。 Silicon Labs
NXP
Panasonic
低成本,低功耗,是小型網絡的簡便解決方案。應用較廣。 在給定時間段內難以滿足大量節點傳輸需求。
WirelessHART——高速可尋址遠程傳感器協議 IEEE 802.15.4ISM
波段2.4GHz.
它是一個多廠商標準,專門面向過程監測和控制;網格網絡的傳感器/節點規模可以非常大。有效傳輸范圍小于100英尺。 RFM
Panasonic
被指定為國際標準。基于30年歷史的HART技術。公認標準。專門面向工業控制 不兼容某些現有有線協議(FieldBus,PROFIBUS等)網絡的最大節點數為250。
ISA-100.11a IEEE 802.15.4ISM
波段 2.4GHz.
一個多廠商標準,針對非關鍵控制和監測的可靠安全無線連接。低數據傳輸率,超低功耗。 ISM波段2.4GHz。有效傳輸范圍為600米。 RFM
Microchip
Panasonic
網絡節點數擴展至250以上。公認標準。專門針對工業控制。 600米范圍。 尚未廣泛使用。可與HART,Fieldbus,Modbus,PROFIBUS通信。
Wi-Fi ——低功耗 IEEE 802.11a/b/g/n/ac
2.4 GHz 和5GHz. (全球情況有差異)
成熟的無線標準,用于商業/消費。最大有效距離從100到200米。 Murata
Microchip
更高的數據速率。技術成熟;無需到網頁的橋接口。 功耗較高
藍牙
低能耗
IEEE 802.15.1ISM
波段2.4GHz.
取代RS-232和RS-485這樣的串行連接,面向短距離(<100米)以太網 Murata
Panasonic
兼容大量消費電子設備。低成本,高數據傳速率(1Mb/s)。 功耗較802.15.4協議多點,但少于802.11協議

無線傳感器網絡的未來會如何?可能會像“環境智能”概念中所述,無線計算將普遍存在,物理空間中會嵌入各種傳感器節點,按照周圍環境要求通過WSN即時實現控制目的。無線技術在最近一段時間仍將持續發展。相對于目前的802.11n Wi-Fi,IEEE 802.11ac新標準將數據傳輸率提升三到四倍,高達1.3 Gbps。工業網絡也將繼續提升。隨著無線傳輸允許我們做到更多之前無法完成的事情,或者創建出我們之前未知的新功能需求,工業網絡的模式也在不斷轉變。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 數據傳輸
    +關注

    關注

    9

    文章

    1882

    瀏覽量

    64562
  • 無線傳感器
    +關注

    關注

    15

    文章

    770

    瀏覽量

    98350
  • 智能傳感器
    +關注

    關注

    16

    文章

    596

    瀏覽量

    55304
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    RF無線技術:工業無線傳感器網絡

    近年來,隨著無線通信、電源效率、極度微型化(如透過 MEMS 傳感器達到的迷你規格設計)以及嵌入式運算技術的不斷演進,發展出越來越多適用于嚴苛工業環境的無線
    發表于 10-14 19:51 ?2053次閱讀

    關于幾種無線傳感器網絡自組織方式的介紹

    來源:網絡無線傳感器網絡是由各個組成單元,通過自組織方式形成的網絡。其具有巨大的發展前景,高端的科技技術,被世界各界所關注。那么本文主要簡單
    發表于 08-07 10:20

    無線傳感器網絡簡單介紹

    無線傳感網絡技術是典型的具有交叉學科性質的軍民兩用戰略高技術,可以廣泛應用于GF軍事、國家安全、環境科學、交通管理、災害預測、醫療衛生、制造業、城市信息化建設等領域。無線
    發表于 07-01 06:25

    工業無線傳感器網絡需要滿足哪些要求?

    無線傳感器網絡的出現 引起了全世界范圍的廣泛關注,被稱為二十一世紀最具影響的技術之一。改變世界的10大新技術之一。全球未來的四大高技術產業之一。而無線
    發表于 08-29 07:33

    工業使用的無線傳感器網絡

    近年來,隨著無線通信、電源效率、極度微型化(如透過MEMS傳感器達到的迷你規格設計)以及嵌入式運算技術的不斷演進,發展出越來越多適用于嚴苛工業環境的無線
    發表于 04-23 07:30

    工業無線傳感器網絡概念

    近年來,隨著無線通信、電源效率、極度微型化(如透過MEMS傳感器達到的迷你規格設計)以及嵌入式運算技術的不斷演進,發展出越來越多適用于嚴苛工業環境的無線
    發表于 05-05 07:56

    工業無線傳感器網絡(WSN)有哪些關鍵的要求?

    本文探討一些使工業無線傳感器網絡(WSN)與眾不同的關鍵要求。
    發表于 05-17 07:05

    基于無線傳感器網絡技術的工業監控系統

    本文介紹工業領域中無線傳感器網絡的優勢,對無線網絡技術ZigBee 及其相關標準IEEE802
    發表于 08-05 11:16 ?19次下載

    無線傳感器網絡硬件設計簡介

    無線傳感器網絡硬件設計簡介 無線傳感器網絡因其巨大的應用前景越來越受到學術界和
    發表于 03-29 15:16 ?2480次閱讀
    <b class='flag-5'>無線</b><b class='flag-5'>傳感器</b><b class='flag-5'>網絡</b>硬件設計簡介

    無線傳感器網絡應用系統介紹

    無線傳感器網絡應用系統介紹介紹無線傳感器網絡的系統
    發表于 09-19 09:46 ?1524次閱讀
    <b class='flag-5'>無線</b><b class='flag-5'>傳感器</b><b class='flag-5'>網絡</b>應用系統<b class='flag-5'>介紹</b>

    無線傳感器網絡工業無線測控系統

    無線傳感器網絡的產生與應用領域 無線傳感器網絡的主要研究進展
    發表于 05-24 18:13 ?119次下載
    <b class='flag-5'>無線</b><b class='flag-5'>傳感器</b><b class='flag-5'>網絡</b>與<b class='flag-5'>工業</b><b class='flag-5'>無線</b>測控系統

    工業無線傳感器網絡設計

    本文重點介紹的是工業無線傳感器網絡部分的實現,其實,在已經實現工業
    發表于 08-23 11:10 ?1547次閱讀

    無線傳感器網絡節點介紹

    本文是關于無線傳感器網絡節點的介紹
    發表于 11-03 18:15 ?61次下載

    面向IIOT工業物聯網的無線傳感器網絡

    在發展工業物聯網 (IoT) 以及滿足相關的工業傳感器無線連網需求方面,已經做了很多。不過,工業設備及應用的
    發表于 01-13 16:10 ?6次下載
    面向IIOT<b class='flag-5'>工業</b>物聯網的<b class='flag-5'>無線</b><b class='flag-5'>傳感器</b><b class='flag-5'>網絡</b>

    面向工業物聯網的無線傳感器網絡

    面向工業物聯網的無線傳感器網絡
    發表于 05-20 10:19 ?4次下載
    面向<b class='flag-5'>工業</b>物聯網的<b class='flag-5'>無線</b><b class='flag-5'>傳感器</b><b class='flag-5'>網絡</b>
    主站蜘蛛池模板: 高清不卡伦理电影在线观看| 精精国产www视频在线观看免费| 久久免费精品一区二区| 色99蜜臀AV无码| 97久久超碰中文字幕| 国产色精品VR一区二区| 女的把腿张开男的往里面插 | 九色PORNY真实丨国产大胸| 欧美xx69| 亚洲中文久久精品AV无码| 把腿张开再深点好爽宝贝动态图 | 影音先锋色av男人资源网| 成年人视频免费在线观看| 国产成人在线小视频| 久久综合网久久综合| 色翁荡熄月月| 中文中幕无码亚洲在线| 国产精品免费大片| 男人边吃奶边挵进去呻吟漫画| 神马电影院午夜神福利在线观看| 《乳色吐息》无删减版在线观看 | 男女无遮挡吃奶gift动态图| 小SAO货边洗澡边CAO你动漫| 99视频在线观看免费| 国产偷国产偷亚州清高APP| 美女漏bb| 亚洲人成人毛片无遮挡| 成人天堂婷婷青青视频在线观看| 久久视频这里只精品99热在线| 欧美双拳极限扩张| 在镜头里被CAO翻了H| 国产内射AV徐夜夜| 日本二区三区欧美亚洲国| 最新国产在线视频| 好爽胸大好深好多水| 首页 国产 亚洲 中文字幕| 久久中文字幕无码A片不卡| 天堂草原天黑黑| 成人bt下载| 欧美极限扩肛| 777精品久无码人妻蜜桃|