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無(wú)線(xiàn)傳感器的典型應用

近年來(lái),隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的興起及通信技術(shù)的發(fā)展,給無(wú)線(xiàn) 傳感器 的發(fā)展帶來(lái)一個(gè)十分重要的契機。無(wú)線(xiàn)傳感器的應用愈加廣泛,越來(lái)越多的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品開(kāi)始投入使用,可以說(shuō),生活中隨處一件電子器件均包含無(wú)線(xiàn)傳感器。為進(jìn)一步增進(jìn)大家對無(wú)線(xiàn)傳感器的認識,本文將對無(wú)線(xiàn)傳感器、無(wú)線(xiàn)傳感器的應用予以介紹。

首先,無(wú)線(xiàn)傳感器分為近距離無(wú)線(xiàn)傳輸和遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸。

遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)包括2G、3G、4G、 NB-IoT 、 Sigfox 、 LoRa ;近距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)包括WIFI、 藍牙 、UWB、MTC、 ZigBee 、 NFC 。遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的信號覆蓋范圍一般在幾公里到幾十公里;近距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的信號覆蓋范圍則一般在幾十厘米到幾百米之間。

近距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)主要應用在局域網(wǎng),比如家庭網(wǎng)絡(luò )、工廠(chǎng)車(chē)間聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)辦公聯(lián)網(wǎng);遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)主要應用在遠程數據的傳輸,如智能電表、智能物流、智慧農業(yè)遠程設備 數據采集 等。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,大多數傳感器都是嵌入在芯片中,網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊的能耗低,且功率小,主要以近距離無(wú)線(xiàn)連接為主。特別在工廠(chǎng)內部,無(wú)數的生產(chǎn)設備、 物料 和智能終端都需要利用Wifi、藍牙、Zigbee這些近距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現互聯(lián)。但在有些業(yè)務(wù)中,近距離無(wú)線(xiàn)傳輸無(wú)法滿(mǎn)足需求。比如,企業(yè)需要對客戶(hù)產(chǎn)品的使用狀態(tài)進(jìn)行 監控 并實(shí)時(shí)的傳回數據。在重工企業(yè),對遠程設備使用狀態(tài)的監控十分重要。因此,需要利用遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)實(shí)現數據的回傳。這個(gè)時(shí)候企業(yè)可以選擇3G、4G這樣的蜂窩通信技術(shù),也可以選擇LoRa、Sigfox、NB-IoT這樣的低功耗廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)。

普及完無(wú)線(xiàn)傳感器的應用分類(lèi),接下來(lái)我們再來(lái)說(shuō)一說(shuō)無(wú)線(xiàn)傳感器的典型應用。

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品相對于有線(xiàn)產(chǎn)品具有成本低,靈活性高和應用情景廣等顯著(zhù)特點(diǎn),許多無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )包含數百個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器。這些設備已經(jīng)廣泛用于零售,農業(yè),城市規劃,安 全和物流供應鏈管理等行業(yè)。如:

1、畜牧家禽養殖環(huán)境監測

無(wú)線(xiàn)傳感器可以對養殖基地環(huán)境進(jìn)行無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)監控,根據養殖基地養殖品種以及不同生長(cháng)階段,監測養殖基地的溫濕度,氧氣、氨氣、硫化氫、二氧化碳濃度,光照度,用水量,用電量等數據。

實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)傳感信號,遠程監測畜牧家禽養殖基地運行情況,監控后臺進(jìn)行數據采集、分析、預警報警,數據形成歷史 數據庫 ,生成歷史曲線(xiàn)及數據報表。

2、混凝土澆灌溫度監測

在混凝土施工過(guò)程中,將數字 溫度傳感器 裝入導熱良好的金屬套管內,可保證傳感器對混凝土溫度變化作出迅速的反應。每個(gè)溫度監測金屬管接入一個(gè)無(wú)線(xiàn)溫度節點(diǎn),整個(gè)現場(chǎng)的無(wú)線(xiàn)溫度節點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸到施工監控中心,不需要在施工現場(chǎng)布放長(cháng) 電纜 ,安裝布放方便,能夠有效解決溫度 測量 點(diǎn)因為施工人員損壞電纜造成的成活率較低的問(wèn)題。

3、農業(yè)糧倉溫濕度監測

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在糧庫糧倉溫度濕度監測領(lǐng)域應用zui為普遍,這是由于糧庫糧倉溫度濕度的測點(diǎn)多,分布廣,使用縱橫交錯的 信號線(xiàn) 會(huì )降低防火安 全系數,應用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)具有低功耗,低成本, 布線(xiàn) 簡(jiǎn)單,安裝方便,易于組網(wǎng),便于管理維護等特點(diǎn)。

4、工業(yè)環(huán)境監測

工業(yè)環(huán)境的監測范圍已經(jīng)涉及到整個(gè)生態(tài)環(huán)境的各個(gè)方面,包括日常環(huán)境監測,如大氣,水,電磁輻射和放射性監測等;同時(shí)還存在一些特殊的區域環(huán)境監測,如沙漠、高山和存在放射源等區域的監測。這些環(huán)境對傳感器產(chǎn)品的靈活性、可靠性和安 全性提出了高要求。

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品可以突破傳統的監測方法,在滿(mǎn)足了靈活性、可靠性和安 全性的同時(shí),為工業(yè)環(huán)境的監測降低了成本,同時(shí)也大幅度縮減了傳統監測的繁瑣流程,為隨機性的研究數據獲取提供了便利。隨著(zhù)人們對于工業(yè)環(huán)境的關(guān)注程度越來(lái)越高,需要采集的環(huán)境數據也越來(lái)越多,對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品的需求將逐步擴大。

5、物流供應鏈監測

在物流運輸過(guò)程中,特殊品類(lèi)貴重貨物可能會(huì )因為裝卸過(guò)程的傾倒、碰撞,運輸過(guò)程中的顛簸震動(dòng)、溫濕度等因素產(chǎn)生損壞。目前大部分已有的防撞防震標簽產(chǎn)品都是基于物理檢測的非智能方式實(shí)現,運輸人員無(wú)法實(shí)時(shí)獲取貨物的異常運輸狀態(tài),當貨物受損時(shí)也不能及時(shí)確定責任人。

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