一、 无线传感器网络是工业自动化的新热点无线传感器网络技术进入工业自动化和工业测控领域,大多数工业仪表和自动化产品都将很快嵌入无线传输功能,完成从有线到无线过渡.
图1是一个典型的工业用无线传感器网络示意图,核心部分是低功耗的传感器节点(可以使用电池长期供电、太阳能电池供电,或风能、机械振动发电等),网络路由器 (具有网状网络路由功能)和无线网关(将信息传输到工业以太网和控制中心,或者传输通过互联网联网).
图1 典型的工业用无线传感器网络
由于市场巨大,许多在工业自动化领域的老牌劲旅,如GE、Honeywell等,都推出了各种工业无线传感器网络产品和系统,国内也有不少研究机构和大型公司在进行相关研究,但是,涉及无线传感器网络的技术都是高度保密的东西,我们这些普通的工程师们,很难了解其中的细节和有机会参与任何设计工作。
那么我们作为从事自动化和工业控制的普通工程师们,能否有机会自己动手,来设计适合自己应用需要的工业用无线传感器网络产品?来开发我们自己需要的无线工业自动化项目?
无线SoC技术的发展,将使我们的梦想,将变为现实,目前应该是一个明显的转折点和交汇点。
回答的肯定的:我们完全可能自己动手,设计适合自己应用特点的工业用无线传感器网络。
二、选择合适的微控制器和开发平台
工业环境中的射频通信条件较为恶劣,厂房中遍布的各种大型器械、金属管道等对信号的反射、散射造成的多径效应,以及马达、器械运转时产生的电磁噪声,都会干扰无线信号的正确接收,同时,工业环境强烈的电磁干扰,也对使用在工业无线传感器网络的核心微处理器提出了新的挑战。我们自己动手设计在这样环境中运行的工业网络系统,首先需要选择合适的微处理器和高频电路。
图2是一个典型的工业无线传感器网络节点硬件结构示意图。