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深入理解低功耗无线传感器网络标准(3)

时间:2024-09-04 12:53来源:[db:来源] 作者:admin 点击:
信息 的路由行程中出现瓶颈。 无线传感器应用的范围很广,要求差异也很大,因此 通信技术 要有一定的灵活性。单靠 硬件 无法提供这种灵活性。它需要
信息的路由行程中出现瓶颈。

  无线传感器应用的范围很广,要求差异也很大,因此通信技术要有一定的灵活性。单靠硬件无法提供这种灵活性。它需要一个可编程堆栈,借此来减少前期投入并支持供应商以较低批量获得可观回报。目前,已出现了一些标准网络堆栈,另有一些在开发中,它们全都以IEEE 802.15.4为基础。

  ZigBee联盟的影响

  ZigBee联盟是由众多技术供应商和OEM支持的独立标准组织。该组织最近里程碑式的工作是2007年底完成了对两个网络堆栈规范的定稿,这两个网络栈是:ZigBee和ZigBee PRO。从使用角度看,ZigBee堆栈很适合一般包含十到几百个设备的住宅“家庭”网络。ZigBee PRO是ZigBee的超集,它增加了一些功能,可对网络进行扩展并更好地应对来自其他技术的无线干扰。

  这些特性使ZigBee PRO很适合诸如商用建筑等大规模应用。目前来说,该功能需要越来越大的程序存储器空间,从而增加了成本,进而限制了ZigBee PRO在许多消费市场的应用。但归功于芯片成本的不断下降 ,我们预计,ZigBee和ZigBee PRO间的成本差异不久就会变得微不足道,届时,许多应用将采用ZigBee PRO。

  ZigBee联盟并没明确要把工业应用排除在外。但若干大的工业自动化企业已经确认需要一些额外功能,而这些功能并不在ZigBee联盟考虑的要事之列。两个最主要的“工业”特性是确定的延时和确定的可靠性。

  延时是信息从源到目的地所需时间。如果源是PLC、目的地是机器,则严谨地控制延时就很重要。这就是为什么明确以工业自动化为目标的那些标准在研发一种称为“保证时隙”的IEEE 802.15.4特性,这一特性可以确保最坏情况下的信息延时。目前,ZigBee并没有使用保证时隙功能。确定的可靠性指的是在两个无线节点间提供有保证的通信信道的能力。

  可靠性的主要敌人是来自相同无线频段其他用户的无线干扰。就工作在2.4GHz频段的IEEE 802.15.4设备来说,最主要的干扰源是Wi-Fi收发器。大多数干扰源并不彻底阻断IEEE 802.15.4设备。

  但无论设备采用哪种网络堆,干扰确实会造成无线数据的丢失。为缓解数据丢失造成的影响,工业设备采用的无线标准提供了一种允许数据丢失按时间均匀分布的机制,从而令传输更具预见性也更可靠。

  ISA-100和无线HART

  ISA-100和无线HART是两个具有强劲推动力的工业无线自动化标准。ISA-100是专注于工业自动化的非盈利技术机构—仪器仪表、系统与自动化协会(ISA)开发的。ISA-100将在2008-2009年度推出一个标准规范。

  无线HART不是一个完整工业传感器协议,而是用于工业自动化的历史悠久但很流行的HART工业(有线)总线标准的补充。本质上,无线HART是有线信息传输协议HART的替代技术。因ISA-100和无线HART本质上解决的问题相同,最近,它们联合起来检讨两个标准是否能合二为一。最初版本很可能不具互操作性且需要网络桥接(即两个系统间的 (责任编辑:admin)

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