采用ZigBee pro自己動手設計的工業用無線傳感器網絡
一、 無線傳感器網絡是工業自動化的新熱點
無線傳感器網絡的出現 引起了全世界范圍的廣泛關注，被稱為二十一世紀較具影響的技術之一。改變世界的10大新技術之一。全球未來的四大高技術產業之一。而無線傳感器網絡技術很快也將進入工業自動化和工業測控領域，大多數工業儀表和自動化產品都將很快嵌入無線傳輸功能，完成從有線到無線過渡。
圖1是一個典型的工業用無線傳感器網絡示意圖，核心部分是低功耗的傳感器節點（可以使用電池長期供電、太陽能電池供電，或風能、機械振動發電等），網絡路由器 （具有網狀網絡路由功能）和無線網關（將信息傳輸到工業以太網和控制中心，或者傳輸通過互聯網聯網）。
圖1 典型的工業用無線傳感器網絡
由于市場巨大，許多在工業自動化領域的老牌勁旅，如GE、Honeywell等，都推出了各種工業無線傳感器網絡產品和系統，國內也有不少研究機構和大型公司在進行相關研究，但是，涉及無線傳感器網絡的技術都是高度保密的東西，我們這些普通的工程師們，很難了解其中的細節和有機會參與任何設計工作。
那么我們作為從事自動化和工業控制的普通工程師們，能否有機會自己動手，來設計適合自己應用需要的工業用無線傳感器網絡產品？來開發我們自己需要的無線工業自動化項目？
無線SoC技術的發展，將使我們的夢想，將變為現實，目前應該是一個明顯的轉折點和交匯點。
回答的肯定的：我們完全可能自己動手，設計適合自己應用特點的工業用無線傳感器網絡。
二、選擇合適的微控制器和開發平臺
工業環境中的射頻通信條件較為惡劣，廠房中遍布的各種大型器械、金屬管道等對信號的反射、散射造成的多徑效應，以及馬達、器械運轉時產生的電磁噪聲，都會干擾無線信號的正確接收，同時，工業環境強烈的電磁干擾，也對使用在工業無線傳感器網絡的核心微處理器提出了新的挑戰。我們自己動手設計在這樣環境中運行的工業網絡系統，首先需要選擇合適的微處理器和高頻電路。
圖2是一個典型的工業無線傳感器網絡節點硬件結構示意圖。
圖2 工業無線傳感器網絡節點示意圖
目前TI公司和FREESCALE公司推出的3套較新無線單片機解決方案：MC13224, CC2530, MSP430F5437+CC2520， 都是很好的SoC 微控制器解決方案（見表1） ，這些方案的特點是，高度集成化設計，微處理器和無線收發部分在同一芯片內部，需要電路板面積小于2平方厘米，外圍只小于很少零件，就有很強抗干擾能力。工業無線傳感器網絡的網關，路由器和傳感器節點，都可以使用同一微處理器來設計。
|
主要參數 |
MC13224無線單片機 |
CC2530無線單片機 |
CC2520+MSP430F5437 |
|
MCU結構 |
單芯片，ARM7內核，32位MCU |
單芯片8051內核 8位MCU |
兩片16位MCU |
|
無線高頻前端 |
IEEE802.15.4 |
IEEE802.15.4 |
IEEE802.15.4 |
|
無線網絡協議 |
ZigBee PRO 開源和免費 |
ZigBee PRO 開源和免費 |
ZigBee PRO 開源和免費 |
|
無線連接鏈路 |
>100 DBM |
>100 DBM |
>100 DBM |
|
內置閃存 |
128K |
256K |
256K |
|
低功耗時電池壽命 |
10年 |
5年 |
5年 |
|
芯片大量采購價格 |
每片4美元 |
每片3美元 |
相關閱讀:
產品快訊更多
關于我們 | 聯系我們 | 本站動態 | 廣告服務 | 歡迎投稿 | 友情鏈接 | 法律聲明
Copyright (c) 2008-2025 01ea.com.All rights reserved.
電子應用網 京ICP備12009123號-2 京公網安備110105003345號 |
