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无线通信+传感器=奇妙的体验

无线技术改变生活的3个应用


  来源: ZLG致远电子 时间:2019-11-22 编辑:马致远
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目前,市场上近距离无线通信产品层出不穷,广泛应用的还是蓝牙(Bluetooth),红外(IrDA)和无线局域网802.11(WIFI)。

同时,还有一些非常具有发展潜力的近距离无线技术标准,它们分别是:zigbee、超宽频(UltraWideBand)、短距离通信(NFC),LORA等。它们都有各自立足的特点、或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求,随着5G时代的到来,无线通信技术必将大放异彩。

在工业环境下任何地点均能安装使用的智能无线传感器及其网络,具有足够的可靠性和自治处理能力,将为各种生产装置配备实施共享的数据采集能力,从而为提高生产率,改善产品质量,降低成本发挥重要作用。

下面仅列举3个应用场景,介绍在融合了无线通讯技术后,为传统行业带来了哪些改变?


电池监控

在大型集群式的UPS系统中,往往需要对系统内电池的工作状况进行监测,如工作电压、电流、温度、电池内阻等参数。一般UPS电池会预留RS485通信接口,将各电池的节点状态上传至上位机软件。当电池状态正常时记录工作信息,当电池状态异常时触发报警。

这种通讯方式带来一些问题,便捷性问题和安全性问题。485总线必须走线,系统越庞大走线工作越繁琐。此外,如果走线不规范,还将为机房带来安全性隐患。基于以上原因,部分UPS或者电池PACK厂商开始采用无线通信的方案替代有线通信。

图1.1

Zigbee是一种低速局域网数据传输协议,它具有低功耗、低成本、高可靠、多节点、灵活拓扑等特点,特别适合局域网内多节点自由组网的场合。如图1.2所示,通过在每个电池包上安装ZigBee模块,完成自组网络,就能够将电池包的工作状态实时上报到网关服务器。

图1.2

有了无线网络,UPS电池包现场安装就方便了许多,工程师只需要考虑电源回路的搭建,通信部分让ZigBee自组网即可。


智能温室大棚

需要放置于温室大棚内栽种的植物,对生长环境都有着较为苛刻的要求,温度、湿度、二氧化碳浓度等指标都需要维持在一个稳定的范围内。早期的温室大棚,通过布置各种传感器,人工定时去查看,并对大棚内的温控器、加湿器等设备进行调整。但随着温室大棚数量越来越多、单个大棚内需要的传感器也越来越多,传感器之间的通讯线缆布线变得非常困难,通过人工去管理大棚也变得原来越难。

图2.1

网关与各种传感器之间通过LoRa技术进行无线连接。在取电不方便的大棚内,传感器节点均需要通过电池供电,这就需要应用LoRa技术的超低功耗。采用休眠+定时唤醒的上传的工作模式,能够极大降低传感器节点的耗电量,一节干电池可以使用2-3年。

出于成本考虑,一般情况下多个大棚会共用一个网关,这样大棚内的相关控制设备,也需要通过无线通讯来控制。同样,使用Lora也是一种不错的选择。Lora的传输距离足够远,可介入节点数上千个,足以满足大棚内节点数需求。

图2.2

关键词:无线通信 短距离通信技术 传感器    浏览量:513

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