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無線通信傳輸的物聯網傳感器

發布時間:2024-02-19 來源:欣仰邦

無線傳感器是監測工廠中的壓力、溫度、振動等并通過無線通信傳輸結果的傳感器。為了確保穩定運行，工廠監控各種條件，例如流經管道的壓縮空氣的壓力、各種液體和氣體的溫度以及機械的振動。用于此目的的傳感器安裝在整個設施中，并不斷檢查測量數據。使用無線傳感器無需在工廠內布線，從而可以在一個地方收集大范圍的數據。整體運行狀態可視化，設備管理更加高效精準。

無線傳感器使用應用

除了用于檢查和監控工廠設備外，無線傳感器還用于工廠外以及建筑物、商業設施和私人住宅等各種其他場所的環境監控。

在工廠里，傳感器和變送器相結合的產品用于測量管道中空氣等氣體的壓力、氣體、流體和機械的溫度以及機械的振動。此外，還采用壓力和溫度傳感器相結合的多類型無線傳感器。

無線傳感器原理

1. 發送信號

無線傳感器是配備有發射器的普通傳感器，該發射器以無線方式傳輸來自傳感器的信號。無線傳感器使用 LoRa、ZigBee 和藍牙等通信標準進行通信，使用其他弱無線電波進行通信以及紅外通信。

LoRa（英文：Long Range）是一個非授權頻段（Sub-GHz），這是一種使用該頻段（頻段）的通信。一些使用 LoRa 的無線傳感器可以自行在大約 1 公里的距離內進行通信，或者通過中繼器在大約 2 公里的距離內進行通信。

ZigBee 是為了構建無線傳感器網絡而建立的通信標準。雖然傳輸距離短、傳輸速度很慢，但價格便宜、功耗小，適合使用在可通過電池供電的超小型設備中。

藍牙的通信范圍也有限。市場上大多數智能手機和電腦都兼容藍牙。因此，很容易將這些設備用作中繼站，以進一步將數據發送到WAN（廣域網）。

2. 確保電源安全

無線傳感器需要電源才能運行，許多產品都是電池供電的。使用市售電池的無線傳感器易于安裝，但由于需要更換電池，因此適合以采樣間隔收集數據，從而降低功耗。

在使用無線電力傳輸的方法中，使用微波等以無線方式傳輸電力，傳感器接收該電力并將其轉換為電力。它適用于需要持續數據采樣的位置的傳感器，但它需要附近的電源，并且對其他工廠設備的無線電波干擾可能是一個問題。

其他類型包括將光轉化為電能的類型，以及通過 USB 等電線接收電力并通過無線電波發送數據的類型。

如何選擇無線傳感器

在工廠安裝無線傳感器時，檢查使用環境和無線電波狀況非常重要。此外，從DX的角度來看，還需要考慮如何構建無線傳感器網絡。

1、使用環境

工廠里各種設備正在運行，存在很多無線電波和振動，因此檢查網絡（包括傳感器和中繼器）發射的無線電波是否會影響周圍設備，或者網絡設備發射的無線電信號是否會受到影響非常重要。傳感器會對周圍設備產生干擾，需要考慮設備是否會受到設備發射的無線電波的影響。還需要注意的是，無線電波的范圍根據設備的布局而變化。

2、網絡建設的考慮

此外，通過在工廠內構建無線傳感器網絡，通過推廣 DX 有望提高生產率。為了達到足夠的有效性，有必要仔細考慮系統構建過程和所使用的應用程序的內容。

有關無線傳感器的其他信息

無線傳感器的優點

部署無線傳感器比有線傳感器有幾個優點。

首先，由于不需要鋪設電纜，因此更容易在多個位置安裝傳感器，并且可以靈活改變布局。當檢測位置較遠或在高處或狹窄空間等難以檢測的地方時可以使用。

此外，通過構建無線傳感器網絡，使用大量無線傳感器在一個地方收集設備監控數據，可以節省勞動力，簡化和可視化整個工廠的設備管理。這稱為工廠DX（英語：Digital Transformation），是數字技術在制造業改善業務流程和提高生產力的用途之一。

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