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【科普】無線傳感器網(wǎng)絡必知的概念

2016-05-18
來源:智慧產品圈
關鍵詞: 傳感器 DTU RTU 控制器

  最近,,經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,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)絡涉及到的幾個概念,。

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  1、WSN,,英文為Wireless-Sensor-Networks,,中文是無線傳感器網(wǎng)絡。它是一種分布式傳感網(wǎng)絡,,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)絡設置靈活,,設備位置可以隨時更改,,還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡,。

  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外殼內,在工作時它將由電池或振動發(fā)電機提供電源,,構成無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點,,由隨機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,通過自組織的方式構成網(wǎng)絡,。

  它可以采集設備的數(shù)字信號通過無線傳感器網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關,,直接送入計算機,進行分析處理,。

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  如果需要,,無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間歷程信號。監(jiān)控中心也可以通過網(wǎng)關把控制,、參數(shù)設置等信息無線傳輸給節(jié)點,。數(shù)據(jù)調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經過放大,濾波等調理電路后,,送到模數(shù)轉換器,,轉變?yōu)閿?shù)字信號,送到主處理器進行數(shù)字信號處理,,計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)轉換為IP數(shù)據(jù)或將IP數(shù)據(jù)轉換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡進行傳送的無線終端設備,。

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  4、RTU(遠程終端單元),,英文全稱Remote-Terminal-Unit,,中文全稱為遠程終端控制系統(tǒng),負責對現(xiàn)場信號,、工業(yè)設備的監(jiān)測和控制,。是構成企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的核心裝置,通常由信號輸入/出模塊,、微處理器,、有線/無線通訊設備、電源及外殼等組成,,由微處理器控制,,并支持網(wǎng)絡系統(tǒng)。它通過自身的軟件系統(tǒng),,可理想地實現(xiàn)企業(yè)中央監(jiān)控與調度系統(tǒng)對生產現(xiàn)場一次儀表的遙測,、遙控、遙信和遙調等功能,。

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

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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,,因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算,,并非使用其整個頻道,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標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,。根據(jù)國際標準規(guī)定,,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術,。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成了群體中的通信網(wǎng)絡,。其特點是近距離、低復雜度,、自組織,、低功耗、低數(shù)據(jù)速率,。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,,可以嵌入各種設備。

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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。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡協(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)絡層(NWK),、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE802.15.4標準的規(guī)定,。

  7,、Modbus協(xié)議是應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,、控制器經由網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng))和其它設備之間可以通信,。它已經成為一通用工業(yè)標準。有了它,,不同廠商生產的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡,,進行集中監(jiān)控。

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  此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結構,,而不管它們是經過何種網(wǎng)絡進行通信的,。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程,如何回應來自其它設備的請求,,以及怎樣偵測錯誤并記錄,。它制定了消息域格局和內容的公共格式。


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