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美国邦纳无线传感器网络产品技术及其应用





        Banner 公司DX70无线传感器能将现场的各种传感器信号如: 开关量,模拟量及热电阻,电偶. 通过节点I/O无线传输到网关(节点与网关为双向通讯), 网关通过RS485 MODBUS,ETHERNET IP, TCP/IP MODBUS传输到PLC以及上位机. 传输距离一对一约为1.5Km左右, 在星型拓扑连接架构下, 2.4GHz型号最远可达3.2Km.

无线技术 扩展频谱(Spread Spectrum)技术是一种常用的无线通讯技术,简称展频技术,展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(Federal Communications Committee,即美国联邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific, and Medical工业、医疗、科学),频率范围开放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz两个频段,目前banner公司均有两个频段的无 线产品, 其中900MHz的产品应用于北美市场, 2.4 GHz产品则在北美以外国际市场销售。 展频技术主要又分为「跳频扩频」(FHSS)及「直接序列展频」两种方式 (DSSS), BANNER公司的产品采用的是FHSS技术。 跳频扩频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum; FHSS)在同步、且同时的情况下,接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号,对于一个非特定的接受器,FHSS所产生的跳动讯号对它而言,也只算是脉冲 噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道,并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求,使用75个以上的跳 频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。





而编码方式则采用TDMA( 时分多址)



        无线路径上是采用时分多址(TDMA)方式。每一频点(频道或叫载频TRX)上可分成8个时隙,每一时隙为一个信道,一个TRX最多可有8个节点,见图所 示 如前所述,TDMA系统形成频率时间矩阵,在每一频率上产生多个时隙,这个矩阵中的每一点都是一个信道,在基站控制分配下,可为任意一个节点提供与网关的 TxRx通讯。

2. 基本网络架构

星型拓扑

星型拓扑


3. 产品附件





最高有12dB增益的Yagi(八木或是鱼骨天线) 配合DX70使用可以达到更远的范围

4. 行业应用







        无线传感与控制应用广泛,主要分布在以下行业:电力铁路道口,信号管理坝体、隧道、桥梁、机场和码头等安全监控石油和化工等各种管道监控交通安全信号监控 钢铁工业高炉安全监控系统机械人、机件臂系统 用于监视和控制机械人的生产作业其它各种需要实时监控的而设备 这些行业在应用了无线传感与控制后,可以取得以下社会和经济效益: 无线传感与控制通过对设备生产趋势的保留和处理,减少不必要的人工浪费; 生产配方管理的自动化提高产品的质量和生产的效率;减低了生产人员面临恶劣工作环境的可能性,保证了工作过程中人员与设备的安全可靠性;

典型应用

1.罐体液位信号传输



2. 出入口信号传输与控制



3.轨道交通控制信号传输与控制



4.交通灯控制信号传输与控制



5. 温度信号传输与控制



6. 零件拾取信号传输与控制



5. 市场前景

          据B&B ELECTRONICS和Sensicast Systems进行的一项在线调查显示,在200家工业终端用户及系统集成商中,有超过50%的公司正考虑在在未来几年配置无线传感器网络。2007一月 份也有一个类似的调查,结果则显示有45%被调查者计划在近期内配置无线传感器网络。此外该调查还显示,2.4GHz工作频率最受青睐,在早些时候的调查 中,选择2.4GHz的被调查者人数是选择900MHz的两倍。 与1月份的调查相比,这次的研究结果显示,被调查者中,对无线传感网络特别是工业监控感兴趣的人数在持续增长,有73%的被调查者在研究无线网络在该领域 中的应用。同时,有33%的被调查者认为,无线传感器网络的可靠性是造成配置延误的主要原因。 “On-World 2004” 预计到2010无线传感器网络及产品市场将扩充到$50亿美元 “ARC Advisory Group” 指出到2010市场容量为$10亿美元 “VDC” NA 预计到2010市场容量为$100亿美元



结束语:

       工业无线传感与控制技术的发展目的是能为工业各行业提供一种结构简单、成本较低的无线传感器通讯技术,它使得在低功耗和低流量的应用环境中使用无线连接成 为可能。Banner公司的DX70产品的推出, 标志着更多高科技技术的进一步完善和发展,超长距离,无线传感, 安全可靠,无处不在。 相信在不远的将来,会有越来越多的注意力和研发力量将会转移到实际应用的设计和实现市场推广等方面。

附: 产品广告图




(责任编辑:Ioter)

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