現(xiàn)階段,工業(yè)應(yīng)用中大多數(shù)設(shè)備仍然以有線方式進(jìn)行連接,實現(xiàn)各種控制功能。有線連接方式具有速度快、數(shù)據(jù)流量大、可靠性強(qiáng)的特點,在實際應(yīng)用中也達(dá)到了比較滿意的效果。但由于有線連接方式存在布線麻煩,線路故障難以檢查,設(shè)備重新布局就要重新布線,且不能隨意移動等缺點,不適合應(yīng)用于一些機(jī)動性要求較強(qiáng),或者工作受到內(nèi)部線路限制的設(shè)備。因此,人們越來越關(guān)注于能否使用無線方式來取代有線方式。
以前由于種種限制使得對于設(shè)備的實時監(jiān)測采用有線檢測方案,同時由于傳統(tǒng)無線技術(shù)(如Wi-Fi、802.11等)在工業(yè)中應(yīng)用的局限性。ZigBee技術(shù)的出現(xiàn),使得對于重要設(shè)備狀態(tài)的實時在線監(jiān)測成為可行。對于傳送長度一般為幾十字節(jié)的傳感器讀數(shù)來說,高帶寬是多余的,ZigBee低帶寬的特性正好有助于它實現(xiàn)其低功率、低成本和魯棒性的目標(biāo)。通過采用無線在線檢測方案可以降低安裝成本和運行維護(hù)成本,減少人力資源,同時可以做到關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)的實時在線測量,避免重大事故的發(fā)生,為設(shè)備運行、維護(hù)和檢修提供了重要指導(dǎo)。因此,本項目是為港口設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和控制系統(tǒng)構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行的前期研究,為其以后更進(jìn)一步的研究和應(yīng)用做準(zhǔn)備,主要是對ZigBee 控制網(wǎng)絡(luò)自身安全可靠性進(jìn)行分析論證和研究。
ZigBee技術(shù)自被提出來以后,在ZigBee聯(lián)盟展覽會上,TI、飛思卡爾、 NEC等多家供應(yīng)商展示了ZigBee技術(shù)的美好應(yīng)用前景。ZigBee的初期應(yīng)用領(lǐng)域有工業(yè)自動化、樓宇自動化、家庭自動化應(yīng)用,以及能源管理等。在ZigBee聯(lián)盟的推動下,ZigBee技術(shù)結(jié)合其他無線技術(shù),將可以實現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò),非常適合用于需要傳輸周期性的數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)的場合:在比如工控(自動控制設(shè)備、監(jiān)視器和傳感器)、PC外設(shè)(鼠標(biāo)、鍵盤、游戲操作桿)、消費類電子設(shè)備(TV、VCR、CD、VCD、DVD等設(shè)備上的遙控裝置)、家庭內(nèi)智能控制(照明、煤氣計量控制及報警等)、玩具、醫(yī)護(hù)、帶負(fù)載管理功能的自動抄表系統(tǒng)、油氣生產(chǎn)遙測遙控通信系統(tǒng)、農(nóng)田耕作、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)制造過程遙測遙控、照明監(jiān)控、安防報警等等。
同時,ZigBee技術(shù)還應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量無處不在的,具有通信和計算能力的微小傳
感器節(jié)點密集布設(shè)在無人值守的監(jiān)控領(lǐng)域而構(gòu)成的能夠根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的“智能”自治測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種超大規(guī)模、無人值守、資源嚴(yán)格受限的全分布系統(tǒng),采用多跳對等通信方式,其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化,具有自組織、自治、自適應(yīng)等智能屬性。在環(huán)境、軍事、氣候預(yù)測、醫(yī)療、家庭智能以及外層空間探索等許多方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一直限于科研機(jī)構(gòu)和實驗室試驗,影響其產(chǎn)業(yè)化障礙主要是易用性、可靠性、抗干擾、低成本、互操作性、安全性、小體積和低功耗。ZigBee技術(shù)的出現(xiàn)解決了制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的難題。
ZigBee技術(shù)彌補了低成本、低功耗和低速率無線通信市場的空缺,近些年來,國內(nèi)出現(xiàn)了對ZigBee技術(shù)的應(yīng)用。ZigBee技術(shù)具有很強(qiáng)的實際應(yīng)用價值,能夠在任何時間,任何地點來有效地獲取和發(fā)送數(shù)據(jù),是無線自動數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的一種非常靈活的解決方案。ZigBee產(chǎn)品已經(jīng)在小區(qū)電力抄表、配變監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)、高壓電力線監(jiān)控、開關(guān)柜監(jiān)控、智能交通及安防系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在港口領(lǐng)域,天津某自動化技術(shù)有限公司針對天津某公司裝船機(jī)滾筒溫度異常,建立了基于ZigBee技術(shù)的無線測溫系統(tǒng),對裝船機(jī)滾筒溫度進(jìn)行監(jiān)測。中國某研究院在港口石油化工碼頭安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用了ZigBee技術(shù),實現(xiàn)對石化碼頭的監(jiān)控。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
ZigBee網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
泓格的ZigBee系列產(chǎn)品自從面世以來就受到了廣大用戶的強(qiáng)烈追捧,在多個行業(yè)和領(lǐng)域都有應(yīng)用。泓格科技更是提供了包括主站、從站、轉(zhuǎn)換器等多種ZigBee產(chǎn)品供客戶選擇使用。ZigBee技術(shù)方興未艾,還處于發(fā)展之中,不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境等傳統(tǒng)領(lǐng)域具有巨大的運用價值,而且其應(yīng)用將來還可以涉及更多領(lǐng)域。我們相信隨著ZigBee技術(shù)的普及未來在越來越多的行業(yè)中都能看到ZigBee的身影,同時我們也相信泓格的ZigBee系列產(chǎn)品在未來也會大放異彩。