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【科普】無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必知的概念

2016-05-18
來源:智慧產(chǎn)品圈
關(guān)鍵詞: 傳感器 DTU RTU 控制器

  最近,,經(jīng)常收到很多朋友的咨詢,,主要詢問什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò),主要用在什么地方。小編為大家簡單介紹一下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)涉及到的幾個(gè)概念,。

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  1,、WSN,英文為Wireless-Sensor-Networks,中文是無線傳感器網(wǎng)絡(luò),。它是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò),它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器,。WSN中的傳感器通過無線方式通信,,因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)置靈活,設(shè)備位置可以隨時(shí)更改,,還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有線或無線方式的連接,。通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。

  2,、WS,,英文為Wireless-Sensor,中文是無線傳感器,。它的組成模塊封裝在一個(gè)外殼內(nèi),,在工作時(shí)它將由電池或振動(dòng)發(fā)電機(jī)提供電源,構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),,由隨機(jī)分布的集成有傳感器,、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點(diǎn),通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),。

  它可以采集設(shè)備的數(shù)字信號(hào)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關(guān),,直接送入計(jì)算機(jī),進(jìn)行分析處理,。

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  如果需要,,無線傳感器也可以實(shí)時(shí)傳輸采集的整個(gè)時(shí)間歷程信號(hào)。監(jiān)控中心也可以通過網(wǎng)關(guān)把控制,、參數(shù)設(shè)置等信息無線傳輸給節(jié)點(diǎn),。數(shù)據(jù)調(diào)理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號(hào)經(jīng)過放大,濾波等調(diào)理電路后,,送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器,,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),送到主處理器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,,計(jì)算出傳感器的有效值,,位移值等。

  3,、DTU ,,英文全稱為Data-Transfer-unit,中文是數(shù)據(jù)傳輸單元,。它是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備,。

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  4,、RTU(遠(yuǎn)程終端單元),英文全稱Remote-Terminal-Unit,,中文全稱為遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng),,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制,。是構(gòu)成企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的核心裝置,,通常由信號(hào)輸入/出模塊、微處理器,、有線/無線通訊設(shè)備,、電源及外殼等組成,由微處理器控制,,并支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。它通過自身的軟件系統(tǒng),可理想地實(shí)現(xiàn)企業(yè)中央監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場一次儀表的遙測,、遙控,、遙信和遙調(diào)等功能。

  5,、GPRS(General-Packet-Radio-Service)是通用分組無線服務(wù)技術(shù)的簡稱,,它是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),屬于第二代移動(dòng)通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),。

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  GPRS可說是GSM的延續(xù),。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌且苑獍?Packet)式來傳輸,,因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算,,并非使用其整個(gè)頻道,理論上較為便宜,。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps,。

  6、ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,,ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù),。這一名稱(又稱紫蜂協(xié)議)來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息,,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò),。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度,、自組織,、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,,可以嵌入各種設(shè)備,。

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  簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,,低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù),。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY),、媒體訪問控制層(MAC),、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK),、應(yīng)用層(APL)等,。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

  7,、Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言,。通過此協(xié)議,控制器相互之間,、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信,。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它,,不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),,進(jìn)行集中監(jiān)控。

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  此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),,而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的,。它描述了一控制器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備的過程,如何回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求,,以及怎樣偵測錯(cuò)誤并記錄,。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。


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