無線傳感器網絡日漸成熟 工業(yè)領域應用前景廣闊 2016年09月14日09:34 來源：中國智能制造網|

   隨著工業(yè)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(yè)無線傳感器網絡對傳統(tǒng)工業(yè)傳感器替代效果不斷提升。

 2015年，我國工業(yè)無線傳感器網絡產品在工業(yè)傳感器市場中的占比約為4.9%，規(guī)模達到7.8億元。到2020年，我國工業(yè)無線傳感器網絡產品在工業(yè)傳感器市場中的占比將達到為11.7%，市場規(guī)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(fā)電機提供電源，構成無線傳感器網絡節(jié)點，由隨機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，通過自組織的方式構成網絡。

 它可以采集設備的數(shù)字信號通過無線傳感器網絡傳輸?shù)街行牡臒o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(jiān)控中心也可以通過網關把控制、參數(shù)設置等信息無線傳輸給節(jié)點。數(shù)據(jù)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(shù)轉換器，轉變?yōu)閿?shù)字信號，送到主處理器進行數(shù)字信號處理，計算出傳感器的有效值，位移值等。

 三大優(yōu)勢

 隨著無線傳感器網絡技術的發(fā)展與成熟，無線傳感器網絡產品開始憑借自身獨特的優(yōu)勢，開始逐步替代傳統(tǒng)有線傳感器產品，并滲入到工業(yè)領域的各個環(huán)節(jié)，成為市場上的新興熱點。無線傳感器與傳統(tǒng)有線傳感器相比存在，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)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、行業(yè)、自動引導車輛系統(tǒng)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(fā)展和新威脅的不斷出現(xiàn)，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(shù)據(jù)傳送預示著無線的安全級別將超過有線系統(tǒng)。另外在一些危險的極端環(huán)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(yōu)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(jiān)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(shù)監(jiān)測。二是倉庫監(jiān)測領域，比如糧庫、藥品倉庫、食品倉庫、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(shù)監(jiān)測。三是井蓋、消防栓監(jiān)控領域，比如城市井蓋、消防栓等運行狀態(tài)的監(jiān)控。四是液位水位監(jiān)測領域，比如河流、大壩、水庫以及油罐等水位液位的參數(shù)監(jiān)測。五是大棚監(jiān)測領域，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。六是水產養(yǎng)殖監(jiān)測領域，比如魚塘、網箱等水質、氣體參數(shù)監(jiān)測。七是監(jiān)測領域，比如公園、學校、社區(qū)等公共場所有毒有害氣體的監(jiān)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(lián)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(yè)物聯(lián)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(shù)據(jù)傳輸匯總，以實現(xiàn)對空間分散范圍內物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，進而根據(jù)這些信息進行相應的分析和處理。如今，現(xiàn)代業(yè)生產向著大型、快速、高效、低耗和環(huán)保的方向發(fā)展。而無線傳感器網絡將憑借其靈活、安全、可靠、便捷以及低成本等優(yōu)勢，在未來化生產中發(fā)揮特殊的作用。

責任編輯：姚泓澤