摆脱野外布线的烦恼－－无线产品的应用和发展趋势

作者：本网编辑文章来源：《流程工业》（化工）发布时间：2010-07-05

图1 JYB-KB-CW1000无线压力传感器。

在工业自动化系统中，传感器已经得到了广泛的应用，但在某些特殊的工业现场，传统的传感器已经显得力不从心了。例如石油开采、石油传输、天然气传输、城市供水等，这些现场要么是野外作业、要么是无人值守，都需要安装简单、采集精度高、低功耗、运行稳定、易于维护的传感器，其中安装和维护问题是重中之重，针对这些问题无线传感器应声而出，解决了现场安装布线等许多问题。

无线产品市场的新宠儿

JYB-KB-CW1000无线压力传感器是传感器市场中的一款新品，具有液晶显示、信号无线传输和菜单设置功能的高精度智能型仪表。它无需布线，省去了施工的麻烦，所以非常适用于野外或配套供电环境不便的场合，如输油、输汽、供水、供暖等输送能源管道。在远端通过无线服务器模块查询，实现传感器信号无线传输。可设置中心频段为433MHz，868MHz，915MHz。128×64分辨率的大点阵液晶高精度显示现场数据，并且按照极低功耗设计，使用锂电池供电就能够满足设备在现场使用3年。金属外壳，全密封全防爆设计，保证全天候无忧作业。可测量最高压力为3.5MPa，工作温度范围为-10℃~50℃，测量精度可达±0.25%，最大通信距离为200m。

图2 应用案例示意图。

向高频段发展

未来无线技术在工业上的应用将逐渐向高频段发展，现在所使用的433MHz，868MHz，915MHz这些频段的产品将逐渐向高频段2.4GHz方向升级，所使用的无线通讯技术协议主要包括：对于可用于现场设备层的无线短程网，采用的主流协议是IEEE802.15.4（zigbee）；对于大数据容量的短程无线通信，则是IEEE802.15.3；而对于适应较大传输覆盖面和较大信息传输量的无线局域网，采用的是IEEE802.11系列。其中应用于无线传感器网络的协议主要是IEEE802.15.4，也就是大家逐渐熟悉的“zigbee”。基于zigbee协议的无线传感器网络有以下特点：
功耗低：由于工作周期较短、收发信息功耗较低且采用休眠模式。

数据传输可靠性高：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。

网络容量大：一个zigbee网络可以容纳最多65536个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100个zigbee网络。

时延小：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。

兼容性：与现有的控制网络标准无缝集成。

安全性：zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时各个应用可以灵活确定其安全属性。

随着科技的发展，无线网络将成为工业自动化发展的必然趋势。基于zigbee协议的无线传感器及所组建的网络最终会书写工业自动化行业的新篇章。