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無線傳感器網絡日漸成熟 工業領域應用前景廣闊

瀏覽次數: 日期:2016-09-14
  隨著工業無線傳感器網絡技術的不斷成熟,以及市場需求的不斷提升,工業無線傳感器網絡產品對傳統工業傳感器替代效果不斷提升。
  2015年,我國工業無線傳感器網絡產品在工業傳感器市場中的占比約為4.9%,規模達到7.8億元。到2020年,我國工業無線傳感器網絡產品在工業傳感器市場中的占比將達到為11.7%,市場規模預計達到36億元,年復合增長率高達35.8%,市場前景廣闊。
 
  工作原理
 
  無線傳感器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線傳感器網絡節點,由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點,通過自組織的方式構成網絡。
 
  它可以采集設備的數字信號通過無線傳感器網絡傳輸到監控中心的無線網關,直接送入計算機,進行分析處理。如果需要,無線傳感器也可以實時傳輸采集的整個時間歷程信號。監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經過放大,濾波等調理電路后,送到模數轉換器,轉變為數字信號,送到主處理器進行數字信號處理,計算出傳感器的有效值,位移值等。
 
  三大優勢
 
  隨著無線傳感器網絡技術的發展與成熟,無線傳感器網絡產品開始憑借自身獨特的優勢,開始逐步替代傳統有線傳感器產品,并滲入到工業領域的各個環節,成為市場上的新興熱點。無線傳感器與傳統有線傳感器相比存在,其優勢主要體現在以下幾個方面:
 
  較高的靈活性。適用于有移動需求但不方便布線的情況,如起重機、移動裝瓶設備、交通行業、自動引導車輛系統和單軌輸送機等。
 
  較高的可靠性。無線傳感器可以避免運動帶來的損傷,如長拖鏈所帶來的導線彎折、旋轉運動導致電纜線的扭曲折斷等。同時,排除了有線網絡中由連接器引起的故障因素。
 
  較高的安全性。隨著技術的發展和新威脅的不斷出現,安全維護的升級能力是必不可少的。新的加密策略和隱蔽的數據傳送預示著無線的安全級別將超過有線系統。另外在一些危險的極端環境,如不方便布線的爆破場合,無線傳感器可以保障人員安全。
 
  應用領域
 
  無線傳感器網絡具有的優勢特點使得它的市場用途非常廣泛,幾乎涉及到社會經濟活動中的各個領域。
 
  一是管道管溝監測領域,比如供排水、供暖、供燃氣、供石油等管道溫度、壓力、流量的參數監測。二是倉庫監測領域,比如糧庫、藥品倉庫、食品倉庫、工廠危化品倉庫等溫濕度、溫度、易燃易爆氣體、有毒有害氣體參數監測。三是井蓋、消防栓監控領域,比如城市井蓋、消防栓等運行狀態的監控。四是液位水位監測領域,比如河流、大壩、水庫以及油罐等水位液位的參數監測。五是大棚監測領域,比如蔬菜、花卉、養殖(雞鴨豬舍等)等溫濕度、光照、氣體…參數監測。六是水產養殖監測領域,比如魚塘、網箱等水質、氣體參數監測。七是大氣環境監測領域,比如公園、學校、社區等公共場所有毒有害氣體的監測。除了以上7個主要應用領域外,還有其他的應用,比如軍事,科考等方面。
 
  物聯網中的關鍵技術之一就是傳感器技術。無線傳感器網絡在工業物聯網應用過程中起到了樞紐的作用,負責將獨立的傳感器單元通過無線網絡連接起來,并將各個傳感器采集的數據傳輸匯總,以實現對空間分散范圍內物理或環境狀況的協作監控,進而根據這些信息進行相應的分析和處理。如今,現代化工業生產向著大型、快速、高效、低耗和環保的方向發展。而無線傳感器網絡將憑借其靈活、安全、可靠、便捷以及低成本等優勢,在未來企業智能化生產中發揮特殊的作用。

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