目前，市場上近距離無線通信產(chǎn)品層出不窮，廣泛應(yīng)用的還是藍(lán)牙（Bluetooth），紅外（IrDA）和無線局域網(wǎng)802.11（WIFI）。

同時，還有一些非常具有發(fā)展?jié)摿Φ慕嚯x無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是：zigbee、超寬頻（UltraWideBand）、短距離通信（NFC），LORA等。它們都有各自立足的特點、或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求，隨著5G時代的到來，無線通信技術(shù)必將大放異彩。

在工業(yè)環(huán)境下任何地點均能安裝使用的智能無線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)，具有足夠的可靠性和自治處理能力，將為各種生產(chǎn)裝置配備實施共享的數(shù)據(jù)采集能力，從而為提高生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本發(fā)揮重要作用。

下面僅列舉3個應(yīng)用場景，介紹在融合了無線通訊技術(shù)后，為傳統(tǒng)行業(yè)帶來了哪些改變？

電池監(jiān)控

在大型集群式的UPS系統(tǒng)中，往往需要對系統(tǒng)內(nèi)電池的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測，如工作電壓、電流、溫度、電池內(nèi)阻等參數(shù)。一般UPS電池會預(yù)留RS485通信接口，將各電池的節(jié)點狀態(tài)上傳至上位機(jī)軟件。當(dāng)電池狀態(tài)正常時記錄工作信息，當(dāng)電池狀態(tài)異常時觸發(fā)報警。

這種通訊方式帶來一些問題，便捷性問題和安全性問題。485總線必須走線，系統(tǒng)越龐大走線工作越繁瑣。此外，如果走線不規(guī)范，還將為機(jī)房帶來安全性隱患?；谝陨显?，部分UPS或者電池PACK廠商開始采用無線通信的方案替代有線通信。

圖1.1

Zigbee是一種低速局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，它具有低功耗、低成本、高可靠、多節(jié)點、靈活拓?fù)涞忍攸c，特別適合局域網(wǎng)內(nèi)多節(jié)點自由組網(wǎng)的場合。如圖1.2所示，通過在每個電池包上安裝ZigBee模塊，完成自組網(wǎng)絡(luò)，就能夠?qū)㈦姵匕墓ぷ鳡顟B(tài)實時上報到網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。

圖1.2

有了無線網(wǎng)絡(luò)，UPS電池包現(xiàn)場安裝就方便了許多，工程師只需要考慮電源回路的搭建，通信部分讓ZigBee自組網(wǎng)即可。

智能溫室大棚

需要放置于溫室大棚內(nèi)栽種的植物，對生長環(huán)境都有著較為苛刻的要求，溫度、濕度、二氧化碳濃度等指標(biāo)都需要維持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。早期的溫室大棚，通過布置各種傳感器，人工定時去查看，并對大棚內(nèi)的溫控器、加濕器等設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。但隨著溫室大棚數(shù)量越來越多、單個大棚內(nèi)需要的傳感器也越來越多，傳感器之間的通訊線纜布線變得非常困難，通過人工去管理大棚也變得原來越難。

圖2.1

網(wǎng)關(guān)與各種傳感器之間通過LoRa技術(shù)進(jìn)行無線連接。在取電不方便的大棚內(nèi)，傳感器節(jié)點均需要通過電池供電，這就需要應(yīng)用LoRa技術(shù)的超低功耗。采用休眠+定時喚醒的上傳的工作模式，能夠極大降低傳感器節(jié)點的耗電量，一節(jié)干電池可以使用2-3年。

出于成本考慮，一般情況下多個大棚會共用一個網(wǎng)關(guān)，這樣大棚內(nèi)的相關(guān)控制設(shè)備，也需要通過無線通訊來控制。同樣，使用Lora也是一種不錯的選擇。Lora的傳輸距離足夠遠(yuǎn)，可介入節(jié)點數(shù)上千個，足以滿足大棚內(nèi)節(jié)點數(shù)需求。

圖2.2