無線架構
用有線來傳輸數據的時代已經一去不復返。如今,已有許多選擇,包括藍牙無線、移動監控、無線監控、衛星和遠程監控。但并不是所有的這些技術都有相同的功能,正是因為這些差異,為你的應用選擇最佳方式,本書是關于某些頂級新技術數據采集和數據記錄的一個簡短綱要。
◆ 無線藍牙
藍牙技術是設備間無線連接的全球標準,由Jaap Haartsen博士在1994年發明,當時他供職于愛立信公司。
原先的理念,是用藍牙無線代替RS-232,后來,愛立信,諾基亞,英特爾,IBM和東芝聯合組建藍牙特別興趣小組,深層次的使用藍牙技術。
藍牙是把數據通過無線電短距離傳輸,最遠328英尺或者100米,由于干擾的原因,大部分設備間的距離控制在30英尺。藍牙無線傳輸頻率為2.4~2.485GHZ之間,屬于擴展頻譜,跳頻全雙工信號。
藍牙無線需要芯片電路和軟件程序連接設備來傳輸無線電波。它有統一的通訊標準,有助于藍牙技術得到廣泛使用。因此它廣泛應用于移動電話,汽車,醫療設備和健康檢測設備。外界普遍預計藍牙會在物聯網的發展中起到關鍵作用。
藍牙技術的優點
① 低功率,便于電池供電設備工作
② 便宜,可以應用到低成本設備上
③ 同時管理數據和聲音傳輸
④ 低延時
藍牙技術的缺點
① 傳輸距離有限
② 數據傳送速率為24 Mb/s
③ 不同設備間協議不兼容
④ 需要本地數據記錄,以確保數據不間斷可用
結論:無線藍牙技術是一種杰出的數據通訊方式,它可以在兩個設備間近距離地傳輸數據和聲音。
◆ 移動監控器
移動監控器使用了跟無線電話和移動設備同一技術,即無線電波。該工藝使用不同頻率范圍和技術擴大設備的數量,可以同時訪問波段或單元。蜂窩網絡使更多的流量在每個頻率覆蓋區域分解成細胞, 功能幾乎是獨立的網絡。結果是世界上大部分地區都會有快速、可靠的通信。
蜂窩網絡適合廣播消息或警告。移動監測用于家庭和建筑安全系統、廠房和設備狀態監測、溫度和濕度等環境監測和計算機之間的數據傳輸。
移動監控通常使用GSM協議。移動監控的主要優勢是,它實施起來比硬連接監控系統更便宜便捷。只要有一個附近的發射塔支持正確的頻率范圍,它是可靠的和相當安全。此外,許多移動設備即使在電源故障仍然可以正常工作。它是記錄數據信息理想的解決方案,可以定期批量更新。對連續監控和通信需求來說,這不是一個好的選擇。
移動監控的優點
① 穩定可靠
② 容易獲取,只要此區域被無線波覆蓋
③ 物美價廉的數據采集裝置,能夠批量傳輸數據
④ 遠程檢測的理想選擇,如現場存貯艙液位的監測
移動監測的缺點
① 帶寬有限,可在狹小的空間使用。
② 要求本地采集數據不間斷,以確保通訊的連續性。
結論:在沒要求實時更新數據時,移動監控是數據采集應用的理想選擇。
◆ 無線監控
無線監控器使用跟家用Wi-Fi或者商業網絡同樣的技術,非常迅速。通過中繼器Wi-Fi可以覆蓋較大的區域,是大型設備的理想選擇。在沒有助推器的情況下,如果沒有干擾,無線信號可以傳輸1KM。
Wi-Fi信號容易受到干擾,所以適當的保護措施如防火墻是有必要的。在現有的安裝條件下,無線監控裝置的安裝比有線更便宜,因為沒有布線要求。Wi-Fi可以連接不同種類的設備,從臺式機到設備上的PLC,移動設備和網絡電話系統。
最快的無線網絡基于802.11N標準,傳輸速率高達600M/s,帶多重天線且跟其他網絡沒有沖突,在2.4 GHz和5GHz段運行。
基于2.4GHZ標準的IEEE802.15.4是另一種無線協議,它是對電池壽命考慮重要性的場合的理想選擇,如遠程操控或者危險場合。內部IEEE802.15.4有利于低耗數據采集、記錄和為簡單連接提供了更多的好處。
無線個域網基于IEEE802.15.4協議,同時增加了更多的堅固的路由和聯網功能。無線個域網是那些數據必須延遲,點對點但無線電廣播設備不在常用無線波段范圍之內的理想選擇。無線個域網通過節點在網絡和數據間匹配,直到達到所需的節點。
無線監控的優點
① 快速傳輸
② 本地安裝便宜
③ 連接靈活
④ 即使數據重傳,數據傳輸同樣精準
⑤ 遠程檢測的理想選擇,如現場存貯艙液位的監測
⑥ 多個協議有著較多的解決方案,允許使用廣泛或擁擠的環境中
移動監測的缺點
① 易受干擾
② 要求較高的安全保證
結論:無線監控是本地沒有干擾情況下,針對各種應用當中,通用又便宜的解決方案。
◆ 遠程監控
允許工作人員看到任何地方的數據狀態,對于那些環境惡劣或者危險,個體或團隊必須監控來自不同地點或來源的結果。具有代表性的是,客戶通過瀏覽器和英特網獲取信息,所以比較便宜和容易構建。在遠程站點審查或行動時,遠程監控可以結合手機或無線監控觸發報警。遠程監控通常包括遠程診斷功能,它允許團隊遠程診斷問題,通常采取遠程糾正措施。
遠程監控的優點
① 通過網絡連接,可以讀取任何地點的數據
② 安全監控處于危險區域的設備
③ 靈活控制聲音和數據
④ 超連接數量時報警
遠程監控的缺點
① 易受電源故障影響
② 當現場條件不符合時,可能要求人員去現場重置或者維修設備
結論:若環境條件惡劣危險,但相對穩定,遠程監控將是理想選擇,但必須能對設備參數進行遠程調節。
云連接是所有這些無線解決方案的理想選擇,因為它可以提供安全的數據訪問和上傳,還可以通過儀表盤或者云應用進行遠程監控維護。云技術還可進行便捷的數據存儲,它可以簡化分析,減少現場存儲或者其他技術要求。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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