無(wú)線數(shù)字傳感器的新應(yīng)用

　　即使在萌芽階段，人們?nèi)匀徽J(rèn)為在不久的將來(lái)數(shù)字傳感器對(duì)電子市場(chǎng)具有重要的推動(dòng)作用。制作數(shù)字傳感器的接口以及支持用于數(shù)字傳感器網(wǎng)絡(luò)的形式多樣的通訊協(xié)議都是對(duì)技術(shù)工藝的巨大挑戰(zhàn)。傳感器的非均質(zhì)特性和其操作條件的多樣化也對(duì)技術(shù)工藝提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前在全世界有超過(guò)3000家傳感器制造商正在運(yùn)作，Intechno 咨詢(xún)公司估計(jì)它們?cè)?008年的總銷(xiāo)售額將會(huì)超過(guò)500億美元。

　　數(shù)字傳感器的新興標(biāo)準(zhǔn)

　　如今傳感器網(wǎng)絡(luò)使用多種技術(shù)來(lái)為不同的工業(yè)服務(wù)。用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種專(zhuān)屬協(xié)議的數(shù)量激增。這就需要在傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入綜合翻譯途徑，它是一個(gè)復(fù)雜而又昂貴的體系。因此人們需要更大程度的標(biāo)準(zhǔn)化。

　　工程任務(wù)組(The Internet Engineering Task Force-IETF)正在為以藍(lán)牙、Wi-Fi和802.15.4網(wǎng)等為基礎(chǔ)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)列一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以便能將傳感器節(jié)點(diǎn)連接到更寬廣的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上。IETF的目標(biāo)是在傳感器之間建立一種通訊方式，這種通訊方式不需要專(zhuān)屬的翻譯途徑。這項(xiàng)協(xié)議將在2009年6月制定出臺(tái)。由IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))的1451委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)于上世紀(jì)90年代中期被引入，它為連接在網(wǎng)絡(luò)中的變換器(傳感器和執(zhí)行器)之間提供了一個(gè)通用而且完全透明的界面。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系包含不同的子體系：IEEE P1451.0定義了物理層面的必備條件，通訊協(xié)議和基本功能;IEEE1451.1控制信息在網(wǎng)絡(luò)上的獲取和發(fā)送;IEEE1451.2處理有線網(wǎng)絡(luò)的界面事宜，與RS-233、ES-485和USB等標(biāo)準(zhǔn)兼容;IEEE1451.3啟動(dòng)處在多分支網(wǎng)絡(luò)中的傳感器的運(yùn)行;于2003年通過(guò)的IEEE P1451.4規(guī)定與數(shù)字傳感器相關(guān)的數(shù)據(jù)(像傳感器的類(lèi)別、型號(hào)、操作參數(shù)以及位置等)必須能夠以電子數(shù)據(jù)表的格式從整合在傳感器中的EEPROM(電可擦除只讀存儲(chǔ)器)存儲(chǔ)器中讀取，這種數(shù)據(jù)表被稱(chēng)為變換器電子數(shù)據(jù)表(TEDS-Transducer Electronic Data Sheet)。IEEE P1451.4標(biāo)準(zhǔn)極大地簡(jiǎn)化了傳感器的布線以及更換故障傳感器的問(wèn)題。 它同時(shí)也免除了傳感器在設(shè)置和校準(zhǔn)方面的人工干預(yù)，這種干預(yù)即費(fèi)時(shí)又易出錯(cuò)。這樣傳感器就成了即插即用的裝置。在美國(guó)國(guó)家儀器網(wǎng)站中有一個(gè)有效TEDS的數(shù)據(jù)庫(kù)，它包括了可以在IEEE P1451網(wǎng)絡(luò)中使用的各種老式的或沒(méi)有EEPROM的傳感器的專(zhuān)門(mén)資料。IEEE 1451.5標(biāo)準(zhǔn)仍在審核階段，它規(guī)定的是將TEDS連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的必要條件，如與802.11、藍(lán)牙或ZigBee等的連接。最近又提出了IEEE 1451.6標(biāo)準(zhǔn)議案，它定義TEDS和CAN總線的接口。

　　圖1 IEEE P1451標(biāo)準(zhǔn)的制定為連接在網(wǎng)絡(luò)上的變換器(傳感器和執(zhí)行器)之間提供了一個(gè)通用且完全透明的界面。