與電纜說再見――無線技術(shù)改變倉(cāng)庫(kù)和工廠

圖片說明：在大型貨車停車場(chǎng)，無線開關(guān)可用于防止偷盜燃油。有些貨車司機(jī)會(huì)強(qiáng)行打開油泵并解開控制來偷盜燃油。因此可以在油泵門上安裝一個(gè)無線開關(guān)，它會(huì)在油泵門被打開時(shí)向辦公室發(fā)出警報(bào)。

關(guān)于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)人員和終端用戶需要知道哪些

IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)是一種穩(wěn)健的個(gè)域網(wǎng) (PAN)，具有低功率、低數(shù)據(jù)傳輸率等特性，經(jīng)常用于工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制。與Wi-Fi技術(shù)可支持100M/s的傳輸速度不同，802.15.4射頻裝置只需在給定的時(shí)間內(nèi)最多傳輸幾百字節(jié)的數(shù)據(jù)即可。因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸率要求低，所以這類射頻裝置通常只需很小的傳輸功率。即使沒有交流電源，一個(gè)小型電池也能夠給一個(gè)802.15.4工業(yè)射頻裝置供電許多年而不需更換電池或充電。這種低功率特性給無線技術(shù)提供了更多的靈活性，使得無線網(wǎng)絡(luò)在許多場(chǎng)合中既不需要數(shù)據(jù)線，也不需要電源線。

圖片說明：基于802.15.4點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，多達(dá)14個(gè)霍尼韋爾Limitless™開關(guān)可同時(shí)與一個(gè)接收模塊進(jìn)行通信，由一個(gè)面板安裝或工業(yè)DIN導(dǎo)軌安裝的接收器來接收無線信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為輸出。輸出可以是LED燈、蜂鳴器或者傳統(tǒng)控制器所使用的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)。

在大型室內(nèi)或室外，即使裝置與監(jiān)控器之間有著相對(duì)開闊的空間距離，這些802.15.4射頻裝置也能夠提供可靠連接。35-dB的鏈路余量能夠保證小型障礙物或強(qiáng)降雨不會(huì)降低通信質(zhì)量。在一些安裝應(yīng)用中，信號(hào)還能夠穿透某些材料建成的墻壁。當(dāng)有卡車或其它移動(dòng)設(shè)備在傳感器與接收器間移動(dòng)時(shí)，無線技術(shù)的這種特性也能夠有效防止通信暫時(shí)中斷。

IEEE 802.15.4射頻裝置的通信范圍達(dá)1000多英尺（304米）。在強(qiáng)降水、雨或雪等極端環(huán)境下，信號(hào)的通信范圍會(huì)減少約75英尺（23米）。

圖片說明：霍尼韋爾Limitless™ WDRR Din導(dǎo)軌安裝或面板安裝接收器，支持多達(dá)14個(gè)電池供電的遠(yuǎn)程無線限位開關(guān)。

無線網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控器/接收器單元通常能夠支持一個(gè)或多個(gè)裝置。例如霍尼韋爾Limitless™ WDRR接收器就能夠支持多達(dá)14個(gè)電池供電的遠(yuǎn)程無線裝置。除連續(xù)監(jiān)測(cè)傳感器和開關(guān)的狀態(tài)以外，控制器還能夠監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)獨(dú)立裝置的信號(hào)強(qiáng)度和電池電量。當(dāng)電池電量即將耗盡或開關(guān)卡死時(shí)，操作者就會(huì)立刻知道并采取正確的措施。

如果電池電量變低或網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了傳輸問題，系統(tǒng)將會(huì)向操作者發(fā)送警報(bào)，從而在問題變嚴(yán)重之前得到有效糾正。

無干擾

由于802.15.4是一種PAN標(biāo)準(zhǔn)，所以它能夠獨(dú)立于藍(lán)牙、Wi-Fi及無線電話等其它常用無線局域網(wǎng)技術(shù)。盡管它們都在2.4GHz頻段工作，但PAN網(wǎng)與LAN網(wǎng)之間并沒有信息交換，也不會(huì)相互干擾，因此無需IT部門參與工作。

網(wǎng)絡(luò)安全

為確保通信鏈路安全，802.15.4射頻裝置可被設(shè)置成需在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器上進(jìn)行注冊(cè)。您只需執(zhí)行一次該注冊(cè)或配對(duì)過程就可以建立連接。在裝置與其監(jiān)控器完成配對(duì)以后，只要兩個(gè)裝置都還有電，那么它們就可以持續(xù)不斷地交換信息。

當(dāng)配對(duì)建立以后，即使監(jiān)控器斷電或開關(guān)更換電池，這種配對(duì)關(guān)系也會(huì)保持下去。這就保證了網(wǎng)絡(luò)具有自愈性，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)維護(hù)。監(jiān)控器能夠自動(dòng)地與任何掉鏈的已注冊(cè)開關(guān)重新建立鏈接。但替換或重置裝置則需要清除和重新配對(duì)。

節(jié)約成本，靈活性更強(qiáng)

使用基于802.15.4的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)而非有線系統(tǒng)具有很多好處。無線技術(shù)不僅消除了伴隨電纜產(chǎn)生的高昂的維護(hù)費(fèi)用、故障排除費(fèi)用和維修費(fèi)用，而且還提供了一種高效、易于重置的網(wǎng)絡(luò)，不需要大量培訓(xùn)或非常熟練的技術(shù)人員就可實(shí)現(xiàn)。

如果您選用低功率802.15.4系統(tǒng)，那么在許多情況下，您將既不需數(shù)據(jù)線，也不需電源線。

當(dāng)工廠經(jīng)理評(píng)估有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)，他們需要考慮成本節(jié)約、維護(hù)問題、易于安裝和配置的性能、正常運(yùn)行時(shí)間和安全等。在許多情況下，與更換一個(gè)故障零件或現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)相比，安裝一個(gè)新的無線網(wǎng)絡(luò)在硬件成本和安裝時(shí)間方面都將花費(fèi)更少。

在過去十年里，基于802.15.4的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在大量工業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)以及設(shè)施應(yīng)用中得到驗(yàn)證，具有極高的可靠性、耐用性以及成本效益。

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