传感器+无线通信=?超乎预料
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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。
工业发达国家和新兴崛起国家为提高其产品在全球市场的竞争力,都力求在提高生产率的同时,降低包括能源消耗、原材料消耗和劳务成本。对于发达国家来讲,其劳务成本远远高于新兴崛起国家,因此特别重视促进创新和技术进步,采用新的技术手段来进一步提高生产效率。在这场竞争日益激烈的比赛中,无线通信技术在工业中的推广应用受到了特殊的重视。
另一方面,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。
下面我们列举3个应用场景,为大家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?
1、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。
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。
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。