美國邦納無線傳感器網絡產品技術及其應用
Banner 公司DX70無線傳感器能將現(xiàn)場的各種傳感器信號如: 開關量,模擬量及熱電阻,電偶. 通過節(jié)點I/O無線傳輸?shù)骄W關(節(jié)點與網關為雙向通訊), 網關通過RS485 MODBUS,ETHERNET IP, TCP/IP MODBUS傳輸?shù)揭约吧衔粰C. 傳輸距離一對一約為1.5Km左右, 在星型拓撲連接架構下, 2.4GHz型號遠可達3.2Km.
無線技術 擴展頻譜(Spread Spectrum)技術是一種常用的技術,簡稱展頻技術,展頻技術的無線局域網絡產品是依據(jù)FCC(Federal Communications Committee,即美國聯(lián)邦通訊委員會)規(guī)定的ISM(Industrial Scientific, and Medical工業(yè)、醫(yī)療、科學),頻率范圍開放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz兩個頻段,目前banner公司均有兩個頻段的無線產品, 其中900MHz的產品應用于北美市場, 2.4 GHz產品則在北美以外市場銷售。 展頻技術主要又分為「跳頻擴頻」(FHSS)及「直接序列展頻」兩種方式 (DSSS), BANNER公司的產品采用的是FHSS技術。 跳頻擴頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum; FHSS)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對于一個非特定的接受器,F(xiàn)HSS所產生的跳動訊號對它而言,也只算是脈沖噪聲。FHSS所展開的訊號可依特別設計來規(guī)避噪聲或One-to-Many的非重復的頻道,并且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的大時間間隔(Dwell Time)為400ms。
而編碼方式則采用TDMA( 時分多址)
無線路徑上是采用時分多址(TDMA)方式。每一頻點(頻道或叫載頻TRX)上可分成8個時隙,每一時隙為一個信道,一個TRX多可有8個節(jié)點,見圖所示 如前所述,TDMA系統(tǒng)形成頻率時間矩陣,在每一頻率上產生多個時隙,這個矩陣中的每一點都是一個信道,在基站控制分配下,可為任意一個節(jié)點提供與網關的TxRx通訊。
2. 基本網絡架構
星型拓撲
3. 產品附件
zui高有12dB增益的Yagi(八木或是魚骨天線) 配合DX70使用可以達到更遠的范圍
4. 行業(yè)應用
無線傳感與控制應用廣泛,主要分布在以下行業(yè):電力鐵路道口,信號管理壩體、隧道、橋梁、機場和碼頭等安全監(jiān)控石油和化工等各種管道監(jiān)控交通安全信號監(jiān)控鋼鐵工業(yè)高爐安全監(jiān)控系統(tǒng)機械人、機件臂系統(tǒng) 用于監(jiān)視和控制機械人的生產作業(yè)其它各種需要實時監(jiān)控的而設備 這些行業(yè)在應用了無線傳感與控制后,可以取得以下社會和經濟效益: 無線傳感與控制通過對設備生產趨勢的保留和處理,減少不必要的人工浪費; 生產配方管理的自動化提高產品的質量和生產的效率;減低了生產人員面臨惡劣工作環(huán)境的可能性,保證了工作過程中人員與設備的安全可靠性;
典型應用
1.罐體液位信號傳輸
2. 出入口信號傳輸與控制
3.軌道交通控制信號傳輸與控制
4.交通燈控制信號傳輸與控制
5. 溫度信號傳輸與控制
6. 零件拾取信號傳輸與控制
5. 市場前景
進行的一項在線調查顯示,在200家工業(yè)終端用戶及系統(tǒng)集成商中,有超過50%的公司正考慮在在未來幾年配置無線傳感器網絡。2007一月份也有一個類似的調查,結果則顯示有45%被調查者計劃在近期內配置無線傳感器網絡。此外該調查還顯示,2.4GHz工作頻率青睞,在早些時候的調查中,選擇2.4GHz的被調查者人數(shù)是選擇900MHz的兩倍。 與1月份的調查相比,這次的研究結果顯示,被調查者中,對無線傳感網絡特別是工業(yè)監(jiān)控感興趣的人數(shù)在持續(xù)增長,有73%的被調查者在研究無線網絡在該領域中的應用。同時,有33%的被調查者認為,無線傳感器網絡的可靠性是造成配置延誤的主要原因。 “On-World 2004” 預計到2010無線傳感器網絡及產品市場將擴充到$50億美元 “ARC Advisory Group” 指出到2010市場容量為$10億美元 “VDC” NA 預計到2010市場容量為$100億美元
結束語:
工業(yè)無線傳感與控制技術的發(fā)展目的是能為工業(yè)各行業(yè)提供一種結構簡單、成本較低的無線傳感器通訊技術,它使得在低功耗和低流量的應用環(huán)境中使用無線連接成為可能。Banner公司的DX70產品的推出, 標志著更多高科技技術的進一步完善和發(fā)展,超長距離,無線傳感, 安全可靠,無處不在。 相信在不遠的將來,會有越來越多的注意力和研發(fā)力量將會轉移到實際應用的設計和實現(xiàn)市場推廣等方面。
附: 產品廣告圖
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