美國邦納:領跑無線傳感技術 搶占市場制高點
隨著微機電系統、片上系統、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展,逐漸孕育出了無線傳感器網絡,并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。美國邦納公司在無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network, WSN)領域又是捷足先登,率先推出了公司一系列無線傳感器網絡產品,并致力于其在各相關領域的推廣應用。作為業內領先者,邦納如何看待無線傳感器產品在中國市場的下一步發展,目前應用情況如何,請邦納公司相關負責人資深產品經理何廣軍一一解答。
中國工控網:很多人都認為,傳感器網絡將能擴展人們與現實世界進行遠程交互的能力。這項技術的重要性甚至可與因特網相媲美。無線傳感器網絡技術已經越來越成為通訊領域的熱門話題,請談談它在工業領域的應用和發展前景。
何經理:邦納DX70無線傳感器網絡在實際中的應用中,適用于各種已有的傳感器信號遠程傳輸,減少了布線距離增加的成本,解決了現場布線障礙 (高架橋路, 橋梁, 河流…)及生產中斷或是在室外工作的限制,并且解決了需要耗時耗力的布線及現場的環境如灰塵等問題。該產品可以應用到許多行業及自動化領域的多種信號輸入輸出而無需布線的場合。DX70、DX80系列無線傳感器網絡產品的出現,將為國內傳感器市場帶來更為廣泛、高效的產品應用。
據有關機構統計,使用無線傳感器網絡和使用有線傳感器總線相比,在應用條件和輸出結果相同的情況下,總體的應用成本后者將是前者的3倍。因為有線不可避免布線和開槽這些常規操作,而無線的傳感器將更為自由、方便地使用。相信,隨著應用理念的提升,更具性價比和實用性的無線傳感器網絡產品將會被越來越多的國內企業所接受。
中國工控網:無線網絡系統正在逐步深入到實際應用中,它為廣大客戶減少了布線距離增加的成本,解決了現場布線障礙及生產中斷或是在室外工作的限制,但同時也對系統的容錯性、自組織網絡能力等方面提出很高的要求,您是否認為無線網絡技術的深入應用目前還存在一定的局限性?為什么?
何經理:目前無線傳感器網絡技術的實際應用過程中,主要存在著以下制約因素:
(1)成本:傳感器網絡節點的成本是制約其大規模廣泛應用的重要因素,需根據具體應用的要求均衡成本、數據精度及能量供應時間。
(2)能耗:大部分的應用領域需要網絡采用一次性獨立供電系統,因此要求網絡工作能耗低,延長網絡的生命周期,這是擴大應用的重要因素。
(3)移動性:在某些特定應用中,節點或網關需要移動,導致在網絡快速自組上存在困難,該因素也是影響其應用的主要問題之一。
影響無線傳感器網絡實際應用的因素很多,而且也與應用場景有關,邦納公司致力于在未來的研究中克服這些因素,使網絡可以應用到更多的領域。
中國工控網:邦納是一家重視技術研發和創新的公司,08年率先推出的無線傳感器DX70/80以其優異的產品特性獲得了金老鼠夾子獎。與其他同行相比,邦納的此款產品技術優勢在哪里?目前市場認知度怎樣?您認為它的市場前景如何?
何經理:無線傳感器網絡(WSN)應用環節中由于環境的障礙、資源的影響等因素限制了傳感器的發展,其中最為突出的因素,例如:1、通信系統的限制,在無線通訊中頻道資源有限,大數據量與有限的頻道帶寬之間的矛盾,非干擾源與向外通信矛盾等;2、工業現場環境極為惡劣和復雜,比如電磁干擾等,一般的無線通信技術無法滿足使用;3、在某些人無法達到,卻需要檢測的環境,比如臨界環境、高壓條件下等;4、某些有毒、危險的環境;5、大量使用高離散起重設備的場合,比如港口等;6、無人,但需要監守的場合,如油田等;7在重大工業環境等;8技術改造環境中,例如數據采集系統改造等。邦納無線傳感器網絡產品的面市,將在很大的程度上解決上述的困難。DX80,DX70 無線傳感器網絡產品可將現場離散傳感器信號通過節點傳輸到控制室的的網關。并且可以支持各種傳感器的輸入, 如開關量、模擬量、熱電偶等等信號。采用的是FHSS( 跳頻擴頻技術),以及TDMA(時分多址) 抗干擾好。網絡也可以通過上位機給現場節點發指令, 由節點控制下位機及相應執行機構。
無線傳感器網絡(WSN)應用前景非常廣闊, 一度被認為是工業自動化網絡及信號傳輸的一次重大革命。 被廣泛應用在各種工業領域,特別適用于那些設備成本較低,傳輸數據量較少,使用電池供電并且要求工作時間較長的應用場合。如在工業控制中,許多大型設備需要對關鍵部件的技術參數進行監控,以掌握設備的運行情況; 可以說, 無線傳感器網絡(WSN)將以其超長距離, 無線傳感而無處不在。
中國工控網:在推廣工業無線網絡應用方面,邦納似乎又走在了市場前端。我們了解到,邦納的無線傳感器網絡已經迅速應用于物流、垃圾處理、礦業、水泥等各個領域。請介紹一下目前邦納無線產品在其目標行業中的應用情況和下一步計劃。
何經理:綜上所述行業的無線傳感器網絡(WSN)應用外,隨著工業的飛速發展,伴隨的工業廢品對環境的破壞也在加速,環保問題也就成了不可忽略的問題。大量的工業廢棄排放物對環境水染愈越來越嚴重。監測被測水樣的pH、溶解氧、電導、硅酸根、磷酸根、Na離子、濁度等含量并且具有無線通信功能的分析儀。無線傳感器網絡產品主要應用用于監測火力發電廠給水、蒸汽以及鍋爐,陰陽床等,以及電子半導體,石油,化工,制藥等行業用的純水檢測和控制。
為了得到具體的數據,客戶需要在現場配備相應的采集儀表和傳感器。客戶選擇現場儀表的時候,既可以選用智能型的,如輸出方式為RS-232,或者RS-485;也可以選擇模擬輸出型的,如輸出為4-20mA電流,或者0-5V,0-10V電壓等。為了將現場儀表采集的數據上傳給服務器,一般要在現場配備智能數據采集通信裝置,無線網絡產品即要能夠采集現場儀表的數據,又要能夠與服務器通信, 通過低功耗,低成本,私有化的無線網絡技術將離散式的各種工業信號通過節點與網關實現無縫連接。 在傳統的廣域遠程無線網絡架構下,如 SMS,GPRS,CDMA 1x,ADSL,PSTN MODEM等, 邦納無線傳感器網絡(WSN)可以更貼近現場應用, 既無“公網”的信道約束, 也可以作為局域網接入遠程廣域網。
典型應用舉例:

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