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无线传感器网络:工业互联网的正确打开方式
  • 电子产品世界
  • 2020年3月21日 17:28

· 由于不需要缆线而且电源维护需求低或者甚至不需维护,适用于严峻的环境条件

· 易于使用,只要放置并启动即可新增节点(不需或减少组态设定需求)

· 低耗电量

· 对于使用电池或能源采集的节点而言也相当省电

预估在未来五年,工业用无线传感器网络的传感器安装点将达到2400万,爆发5.53倍的成长。无线传感器网络的快速成长受益于其可靠度符合大多数工业级应用的需求,工业系统专用的无线传感器网络标准问世,以及无线传感器网络的效益逐渐受到重视与了解。

无线传感器网络在工业中的应用

无线传感器网络的工业用途正不断延伸扩大,包括机器健全度(如震动分析)、制造、条件式维护、自动化计量、远程监控、库存管理、载具与人员管理以及其他运作管理层面。设备需进行维护时,可透过传感器输入执行。相较于过去不管设备是否需要,一律定期维护的作法,及早于必要时执行维护,可延长设备的使用寿命并减少浪费(更具环保效益),这又称为“条件式维护”。

不需布线即可新增远程传感器(通常配备若干本机决策制定功能),节省人力、材料,同时由于智能型手机是相当理想的人工操作员/维护接口,可随时随地提供更精准的监控与修正,因此制程效率及质量可获得提升。作业员不需要四处奔忙取得远程数据或在危险或不易操作的地点更换电池,因此可提高生产力。

比起有线网络,无线传感器网络的安装更迅速,如需重新安置,过程也更简单。无线传感器网络具备极高的扩充弹性与链接可靠性,若搭配能量整合装置设置,还可提供实时功能与独立能源运作。

即使有一大区段网络故障,网络上的其他节点也不受影响,也因此无线传感器网络具备自行修复功能。若移除某一节点,其他节点会使用其他邻近节点继续传输信息。若新增节点,则该节点便会开始发送并传递封包,好像原本便存在一般。

有了无处不在的传感器网络,生产的每个方面都能被监控到,例如,可以使得一座建筑对其结构上的弱点进行报告,或者在一套处理工艺中定位异常点,而这些异常点会被固定安装的传统传感器忽视掉。

工业用无线网络要求近乎实时的反应,而且其延迟等级的接受度不若VoIP高。若为有线网络的现场装置,只能够接受10毫秒的以太网络等待时间。

若顾及通讯协议,工业用无线传感器网络可搭配决定型效能(determinisTIc performance)运作。决定型系统(determinisTIc system )是产生在系统未来状态不考虑随机因素时的系统。这意味着反应时间是可预测的网络等待时间、容错以及联机式拓扑皆可预测。决定很多时候取决于有线或无线通信协议中所使用的路由算法效率。这就是工业标准对无线传感器网络实作及冗余最有利之处,因为高度可靠性与低复杂性是工业网络的常见需求。

编 辑:向坤
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