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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)日漸成熟工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

閱讀次數(shù)：2250 發(fā)布時(shí)間：2017-07-28 15:14:00

【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】隨著工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，以及市場(chǎng)需求的不斷提升，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)傳感器替代效果不斷提升。

　　2015年，我國(guó)工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在工業(yè)傳感器市場(chǎng)中的占比約為4.9%，規(guī)模達(dá)到7.8億元。到2020年，我國(guó)工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在工業(yè)傳感器市場(chǎng)中的占比將達(dá)到為11.7%，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到36億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)35.8%，市場(chǎng)前景廣闊。
　　
　　工作原理
　　
　　無線傳感器的組成模塊封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，在工作時(shí)它將由電池或振動(dòng)發(fā)電機(jī)提供電源，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，由隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點(diǎn)，通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　它可以采集設(shè)備的數(shù)字信號(hào)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關(guān)，直接送入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行分析處理。如果需要，無線傳感器也可以實(shí)時(shí)傳輸采集的整個(gè)時(shí)間歷程信號(hào)。監(jiān)控中心也可以通過網(wǎng)關(guān)把控制、參數(shù)設(shè)置等信息無線傳輸給節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)調(diào)理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號(hào)經(jīng)過放大，濾波等調(diào)理電路后，送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，送到主處理器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，計(jì)算出傳感器的有效值，位移值等。
　　
　　三大優(yōu)勢(shì)
　　
　　隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與成熟，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品開始憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，開始逐步替代傳統(tǒng)有線傳感器產(chǎn)品，并滲入到工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)，成為市場(chǎng)上的新興熱點(diǎn)。無線傳感器與傳統(tǒng)有線傳感器相比存在，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　
　　較高的靈活性。適用于有移動(dòng)需求但不方便布線的情況，如起重機(jī)、移動(dòng)裝瓶設(shè)備、交通行業(yè)、自動(dòng)引導(dǎo)車輛系統(tǒng)和單軌輸送機(jī)等。
　　
　　較高的可靠性。無線傳感器可以避免運(yùn)動(dòng)帶來的損傷，如長(zhǎng)拖鏈所帶來的導(dǎo)線彎折、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致電纜線的扭曲折斷等。同時(shí)，排除了有線網(wǎng)絡(luò)中由連接器引起的故障因素。
　　
　　較高的安全性。隨著技術(shù)的發(fā)展和新威脅的不斷出現(xiàn)，安全維護(hù)的升級(jí)能力是必不可少的。新的加密策略和隱蔽的數(shù)據(jù)傳送預(yù)示著無線的安全級(jí)別將超過有線系統(tǒng)。另外在一些危險(xiǎn)的極端環(huán)境，如不方便布線的爆破場(chǎng)合，無線傳感器可以保障人員安全。
　　
　　應(yīng)用領(lǐng)域
　　
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)使得它的市場(chǎng)用途非常廣泛，幾乎涉及到社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的各個(gè)領(lǐng)域。
　　
　　一是管道管溝監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，比如供排水、供暖、供燃?xì)?、供石油等管道溫度、壓力、流量的參?shù)監(jiān)測(cè)。二是倉(cāng)庫(kù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，比如糧庫(kù)、藥品倉(cāng)庫(kù)、食品倉(cāng)庫(kù)、工廠危化品倉(cāng)庫(kù)等溫濕度、溫度、易燃易爆氣體、有毒有害氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)。三是井蓋、消防栓監(jiān)控領(lǐng)域，比如城市井蓋、消防栓等運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。四是液位水位監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，比如河流、大壩、水庫(kù)以及油罐等水位液位的參數(shù)監(jiān)測(cè)。五是大棚監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，比如蔬菜、花卉、養(yǎng)殖（雞鴨豬舍等）等溫濕度、光照、氣體…參數(shù)監(jiān)測(cè)。六是水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，比如魚塘、網(wǎng)箱等水質(zhì)、氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)。七是大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，比如公園、學(xué)校、社區(qū)等公共場(chǎng)所有毒有害氣體的監(jiān)測(cè)。除了以上7個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域外，還有其他的應(yīng)用，比如軍事，科考等方面。
　　
　　物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一就是傳感器技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中起到了樞紐的作用，負(fù)責(zé)將獨(dú)立的傳感器單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接起來，并將各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸匯總，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間分散范圍內(nèi)物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，進(jìn)而根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。如今，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)向著大型、快速、高效、低耗和環(huán)保的方向發(fā)展。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將憑借其靈活、安全、可靠、便捷以及低成本等優(yōu)勢(shì)，在未來企業(yè)智能化生產(chǎn)中發(fā)揮特殊的作用。