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传感百科

无线通信传输的物联网传感器

发布时间:2024-02-19 来源:欣仰邦

无线传感器是监测工厂中的压力、温度、振动等并通过无线通信传输结果的传感器。为了确保稳定运行，工厂监控各种条件，例如流经管道的压缩空气的压力、各种液体和气体的温度以及机械的振动。用于此目的的传感器安装在整个设施中，并不断检查测量数据。使用无线传感器无需在工厂内布线，从而可以在一个地方收集大范围的数据。整体运行状态可视化，设备管理更加高效精准。

无线传感器使用应用

除了用于检查和监控工厂设备外，无线传感器还用于工厂外以及建筑物、商业设施和私人住宅等各种其他场所的环境监控。

在工厂里，传感器和变送器相结合的产品用于测量管道中空气等气体的压力、气体、流体和机械的温度以及机械的振动。此外，还采用压力和温度传感器相结合的多类型无线传感器。

无线传感器原理

1. 发送信号

无线传感器是配备有发射器的普通传感器，该发射器以无线方式传输来自传感器的信号。无线传感器使用 LoRa、ZigBee 和蓝牙等通信标准进行通信，使用其他弱无线电波进行通信以及红外通信。

LoRa（英文：Long Range）是一个非授权频段（Sub-GHz），这是一种使用该频段（频段）的通信。一些使用 LoRa 的无线传感器可以自行在大约 1 公里的距离内进行通信，或者通过中继器在大约 2 公里的距离内进行通信。

ZigBee 是为了构建无线传感器网络而建立的通信标准。虽然传输距离短、传输速度很慢，但价格便宜、功耗小，适合使用在可通过电池供电的超小型设备中。

蓝牙的通信范围也有限。市场上大多数智能手机和电脑都兼容蓝牙。因此，很容易将这些设备用作中继站，以进一步将数据发送到WAN（广域网）。

2. 确保电源安全

无线传感器需要电源才能运行，许多产品都是电池供电的。使用市售电池的无线传感器易于安装，但由于需要更换电池，因此适合以采样间隔收集数据，从而降低功耗。

在使用无线电力传输的方法中，使用微波等以无线方式传输电力，传感器接收该电力并将其转换为电力。它适用于需要持续数据采样的位置的传感器，但它需要附近的电源，并且对其他工厂设备的无线电波干扰可能是一个问题。

其他类型包括将光转化为电能的类型，以及通过 USB 等电线接收电力并通过无线电波发送数据的类型。

如何选择无线传感器

在工厂安装无线传感器时，检查使用环境和无线电波状况非常重要。此外，从DX的角度来看，还需要考虑如何构建无线传感器网络。

1、使用环境

工厂里各种设备正在运行，存在很多无线电波和振动，因此检查网络（包括传感器和中继器）发射的无线电波是否会影响周围设备，或者网络设备发射的无线电信号是否会受到影响非常重要。传感器会对周围设备产生干扰，需要考虑设备是否会受到设备发射的无线电波的影响。还需要注意的是，无线电波的范围根据设备的布局而变化。

2、网络建设的考虑

此外，通过在工厂内构建无线传感器网络，通过推广 DX 有望提高生产率。为了达到足够的有效性，有必要仔细考虑系统构建过程和所使用的应用程序的内容。

有关无线传感器的其他信息

无线传感器的优点

部署无线传感器比有线传感器有几个优点。

首先，由于不需要铺设电缆，因此更容易在多个位置安装传感器，并且可以灵活改变布局。当检测位置较远或在高处或狭窄空间等难以检测的地方时可以使用。

此外，通过构建无线传感器网络，使用大量无线传感器在一个地方收集设备监控数据，可以节省劳动力，简化和可视化整个工厂的设备管理。这称为工厂DX（英语：Digital Transformation），是数字技术在制造业改善业务流程和提高生产力的用途之一。

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