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【科普】無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必知的概念

2020-07-26 12:45:29來源:原創(chuàng)    編輯:管理員

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  1、WSN,英文為Wireless-Sensor-Networks,中文是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。它是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò),它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信,因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)置靈活,設(shè)備位置可以隨時更改,還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。

  2、WS,英文為Wireless-Sensor,中文是無線傳感器。它的組成模塊封裝在一個外殼內(nèi),在工作時它將由電池或振動發(fā)電機(jī)提供電源,構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,由隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點,通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。

  它可以采集設(shè)備的數(shù)字信號通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關(guān),直接送入計算機(jī),進(jìn)行分析處理。


  如果需要,無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間歷程信號。監(jiān)控中心也可以通過網(wǎng)關(guān)把控制、參數(shù)設(shè)置等信息無線傳輸給節(jié)點。數(shù)據(jù)調(diào)理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經(jīng)過放大,濾波等調(diào)理電路后,送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,送到主處理器進(jìn)行數(shù)字信號處理,計算出傳感器的有效值,位移值等。

  3、DTU ,英文全稱為Data-Transfer-unit,中文是數(shù)據(jù)傳輸單元。它是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。


  4、RTU(遠(yuǎn)程終端單元),英文全稱Remote-Terminal-Unit,中文全稱為遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng),負(fù)責(zé)對現(xiàn)場信號、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制。是構(gòu)成企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的核心裝置,通常由信號輸入/出模塊、微處理器、有線/無線通訊設(shè)備、電源及外殼等組成,由微處理器控制,并支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它通過自身的軟件系統(tǒng),可理想地實現(xiàn)企業(yè)中央監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場一次儀表的遙測、遙控、遙信和遙調(diào)等功能。

  5、GPRS(General-Packet-Radio-Service)是通用分組無線服務(wù)技術(shù)的簡稱,它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),屬于第二代移動通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。


  GPRS可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?,是以封?Packet)式來傳輸,因此使用者所負(fù)擔(dān)的費用是以其傳輸資料單位計算,并非使用其整個頻道,理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

  6、ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱(又稱紫蜂協(xié)議)來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設(shè)備。


  簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

  7、Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議,控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它,不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行集中監(jiān)控。


  此協(xié)議定義了一個控制器能認(rèn)識使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設(shè)備的過程,如何回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求,以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。


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