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RF無線技術(shù):工業(yè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2013-10-16 10:07:45 Mouser公司  點(diǎn)擊量:734 評(píng)論 (0)
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(dá)到的迷你規(guī)格設(shè)計(jì))以及嵌入式運(yùn)算技術(shù)的不斷演進(jìn),發(fā)展出越來越多適用于嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。預(yù)估在未來五年,工業(yè)用無線傳感

mance)運(yùn)作。決定型系統(tǒng)(deterministic system )是產(chǎn)生在系統(tǒng)未來狀態(tài)不考慮隨機(jī)因素時(shí)的系統(tǒng)。這意味著反應(yīng)時(shí)間是可預(yù)測的;網(wǎng)絡(luò)等待時(shí)間、容錯(cuò)以及聯(lián)機(jī)式拓?fù)浣钥深A(yù)測。決定很多時(shí)候取決于有線或無線通信協(xié)議中所使用的路由算法效率。這就是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)作及冗余最有利之處,因?yàn)楦叨瓤煽啃耘c低復(fù)雜性是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的常見需求。


工業(yè)控制系統(tǒng)也高度要求網(wǎng)絡(luò)安全性。無線網(wǎng)絡(luò)匿名性仍不足以防范愈來愈受到重視的黑客問題。加密適用于工業(yè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò),而且 Mouser 提供數(shù)種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。獨(dú)立能源運(yùn)作無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最佳范例為 Power Wireless Sensor System,內(nèi)建 RF 能量整合模塊,能夠透過 802.15.4 硬件上的各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議,傳送實(shí)時(shí)測量的準(zhǔn)確溫度與濕度。

整體而言,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始成為自動(dòng)化供貨商專門供應(yīng)的解決方案,用以解決先前無法解決的問題或取代昂貴的解決方案。由于專用解決方案不具開放性,因此對用戶而言便成為行家才懂的“黑盒子”。因?yàn)橹挥泄┴浬棠軌虼嫒S猛ㄓ崊f(xié)議內(nèi)的研發(fā)所需工具,使得基本的創(chuàng)新發(fā)展受到阻礙。無線感測器網(wǎng)絡(luò)的主要特性包括:

可輕松重新放置節(jié)點(diǎn)

可自動(dòng)處理節(jié)點(diǎn)故障

節(jié)點(diǎn)的功能與行為相似

可輕易完成擴(kuò)充,成為含有數(shù)千節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)

由于不需要纜線而且電源維護(hù)需求低或者甚至不需維護(hù),適用于嚴(yán)峻的環(huán)境條件

易于使用;只要放置并啟動(dòng)即可新增節(jié)點(diǎn)(不需或減少組態(tài)設(shè)定需求)

低耗電量

對于使用電池或能源采集的節(jié)點(diǎn)而言也相當(dāng)省電


表 工業(yè)用無線網(wǎng)絡(luò)所使用的通訊協(xié)議表

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展系著眼于如“環(huán)境智能”的概念,即無線運(yùn)算的普及度達(dá)到連實(shí)體空間也內(nèi)建各種會(huì)根據(jù)當(dāng)下環(huán)境需求進(jìn)行感測并執(zhí)行控制的節(jié)點(diǎn)。無線技術(shù)無時(shí)無刻都在進(jìn)步。新的 IEEE 802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速度將會(huì)提供比現(xiàn)行的 802.11n Wi-Fi 還要快三至四倍,達(dá)到 1.3 Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸速率。如此一來,工業(yè)用網(wǎng)絡(luò)也會(huì)獲得改善。隨著無線網(wǎng)絡(luò)為人類開拓了全新的應(yīng)用領(lǐng)域及原本需要但卻不知道的新功能,使得工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的模式也逐漸在改變。(作者:Mouser公司 Lynnette Reese)




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責(zé)任編輯:廖生玨

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