無線產品的應用和發展趨勢

無線產品的應用和發展趨勢

北京昆侖海岸傳感技術中心 程志祥-15910996855

隨著科技發展的腳步越來越快，人類已經進入了信息時代。而作為信息獲取最重要和最基本的技術——傳感器技術，也得到了極大的發展。由于現在傳感器信息獲取技術已經從過去的單一化漸漸向集成化、微型化和網絡化方向發展，使得傳感器產品的應用越來越廣泛，尤其在工業現場中，各種各樣的傳感器無處不在，它們已經成為工業自動化系統中不可或缺的重要組成部分。
雖然在工業自動化系統中，傳感器產品已經得到了廣泛的應用，但在某些特殊的工業現場，傳統的傳感器產品已經顯得力不從心了。例如石油開采、石油傳輸、天然氣傳輸、城市供水等等，這些現場要么是野外作業、要么是無人值守，都需要安裝簡單、采集精度高、低功耗、運行穩定、易于維護的傳感器，其中安裝和維護問題是重中之重，針對這些問題無線傳感器應聲而出。顧名思義無線傳感器就是指不需要信號線和電源線的傳感器，這樣就解決了現場安裝布線等許多問題。
JYB-KB-CW1000無線壓力傳感器正以它超前的設計理念、先進的無線技術、良好的產品品質進入到傳感器市場并成為工業自動化系統中的新寵兒。JYB-KB-CW1000無線壓力傳感器是一款具有液晶顯示、信號無線傳輸和菜單設置功能的高精度智能型儀表。它主要應用領域是針對野外或配套供電環境不便的場合，無需布線，省去了施工的麻煩，如輸油、輸汽、供水、供暖等輸送能源管道等地方進行壓力監測，在遠端通過無線服務器模塊查詢，實現傳感器信號無線傳輸。128*64分辨率的大點陣液晶高精度顯示現場數據，并且按照極低功耗設計，使用鋰電池供電就能夠滿足設備在現場使用3年。金屬外殼，全密封全防爆設計，保證全天候無憂作業。
產品特點：
無線通訊，距離200米
可設置中心頻段為433MHz，868MHz，915MHz
多種工作模式，超低功耗
標配普通干電池，正常工作可用1年以上
（可選大容量鋰電，正常工作可用3年以上）
128*64分辨率點陣液晶，全屏4行漢字顯示
樹型菜單，多功能鍵幫助界面，人性化設計。
電池電量欠電指示
全密封、防爆設計
測量范圍全程溫補
內置高精度實時時鐘，定時計劃任務管理
相關技術參數：
●供電方式： 1.5V干電池(出廠標配4節，容量2AH)
可選3.6V鋰電（出廠標配2節，容量19AH）
●量 程： 0~3.5MPa
●環境溫度： -10℃~50℃
●系統精度： ±0.25%
●平均功耗： <2mW
●視窗尺寸： 54mm*45mm（128*64點）
●參數設置： 按鍵+菜單
●通訊接口： 無線nRF905
●殼體尺寸： &Oslash; D: 100mm，H:60mm
●過程接口： M20 X 1.5
●防爆等級： ExiaIIBT4
●電源監測： 欠電指示功能


應用案例示意圖：








對于無線技術在工業上的應用逐漸向高頻段發展，現在所使用的433MHz，868MHz，915MHz這些頻段的產品也逐漸向高頻段2.4GHz方向升級，所使用的無線通訊技術協議主要是：對于可用于現場設備層的無線短程網，采用的主流協議是IEEE802.15.4（zigbee）；對于大數據容量的短程無線通信，則是IEEE802.15.3；而對于適應較大傳輸覆蓋面和較大信息傳輸量的無線局域網，采用的是IEEE802.11系列。其中應用于無線傳感器網絡的協議主要是IEEE802.15.4，也就是大家逐漸熟悉的“zigbee”。
基于zigbee協議的無線傳感器網絡有以下特點：
1）功耗低：由于工作周期較短、收發信息功耗較低且采用休眠模式。
2）數據傳輸可靠性高：采用了碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突。
3）網絡容量大：一個zigbee網絡可以容納最多65536個從設備和一個主設備，一個區域內可以同時存在最多100個zigbee網絡。
4）時延小：針對時延敏感的應用做了優化，通信時延和休眠狀態激活的時延都非常短。設備搜索時延典型值為30ms，休眠激活時延典型值為15ms，活動設備信道接入時延為15ms。
5）兼容性：與現有的控制網絡標準無縫集成。通過網絡協調器(coordinator)自動建立網絡，采用CSMA-CA方式進行信道存取。為了可靠傳遞，提供全握手協議。
6）安全性：zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密算法采用AES-128，同時各個應用可以靈活確定其安全屬性。
總之，隨著科技的發展，無線網絡將成為工業自動化發展的必然趨勢。現在最終用戶和系統集成商都對無線傳感器網絡技術表現出了越發濃郁的興趣，而基于zigbee協議的無線傳感器及所組建的網絡最終會書寫工業自動化行業的新篇章。

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