蓝牙的无线状态监控

状态监视的基本原理是连续监视机器或设备的运行状况。目的是能够预测设备状况的一个或多个参数的重大变化何时可能在以后引起故障。这个概念通常称为预测性维护。

使用状态监视的最常见应用包括工业,制造,智能建筑系统和运输。监视的一些最常见参数包括温度,湿度和振动,压力(用于液压或其他泄漏),电流和电压(用于随着设备的老化而变化)。

状态监测中使用的无线技术的最关键属性

在用于状态监视的无线技术中需要存在一些关键属性。在我们的系列文章中,我们将重点研究正在研究的每个应用程序中使用的无线技术的最重要的属性。对于状态监视的应用,最重要的属性是可靠性,延迟,范围和功耗。

可靠性

状态监测应用中无线网络的可靠性非常重要。在不可靠的网络上传输传感器数据点可能造成弊大于利。对于时间敏感的应用程序尤其如此。

无线网络采用各种技术来增加可靠性。其中一些在协议级别,而其他一些在设计和实现。最常见的包括:

发生错误时的数据重传,这取决于跟踪正在发送和接收的数据包的顺序 错误检测和纠正(例如,数据冗余,前向纠错技术等) 增加发射器的发射功率 增加接收器灵敏度 接收器上有多个天线 跳频以避免嘈杂的频道

潜伏

在监视组件的运行状况时,不仅重要的是准确测量相关参数,而且能够及时进行这些测量。这就是延迟的来源。

在这种情况下,等待时间是指数据包在无线网络中从一个节点传输到另一个节点所花费的时间。延迟变得非常重要的另一个用例是需要同步不同设备上的不同传感器测量值。

延迟通常以毫秒为单位,在无线网络中,通常不是固定值。而是取决于网络的配置和不同参数的选择。

实现低延迟通常会牺牲功耗,因此,应谨慎选择影响延迟的参数,以在可接受的延迟和仍然实现低功耗之间取得平衡-对于电池供电的设备尤其如此。

范围

范围定义为发射机与接收机之间的最大距离,在该距离处仍可实现可靠的通信,而丢包最少。范围对于跨越大空间的状态监视应用(例如在制造工厂中)非常重要。

无线网络的最大范围主要取决于以下因素:

发射功率 接收灵敏度 网络周围的环境(例如湿度,人体,固定的障碍物以及来自其他在相同频谱中运行的RF信号的噪声) 网状网络中节点的数量和间距

能量消耗

在大多数状态监测应用中,实施者并不愿意用内置无线传感器的新设备来代替现有的机器。更常见的是,任务是用售后无线传感器设备对设备进行改造,以测量关键参数。

由于将传感器设备安装和安装到组件方面存在挑战,因此这些设备通常将由电池供电。因此,功耗是需要仔细考虑的关键参数。

影响功耗的因素很多,其中包括:

数据传输频率(无线电时间) 数据传输量(无线电处于激活状态的时间) 发射功率 周围环境及其对数据重传的影响 某些网络参数的配置

各种无线技术比较

本文来源于:蓝牙联盟

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