工业用无线传感器网络设计

　　一、 无线传感器网络是工业自动化的新热点

　　无线传感器网络技术进入工业自动化和工业测控领域，大多数工业仪表和自动化产品都将很快嵌入无线传输功能，完成从有线到无线过渡。

　　图1是一个典型的工业用无线传感器网络示意图，核心部分是低功耗的传感器节点(可以使用电池长期供电、太阳能电池供电，或风能、机械振动发电等)，网络路由器 (具有网状网络路由功能)和无线网关(将信息传输到工业以太网和控制中心，或者传输通过互联网联网)。

　　图1 典型的工业用无线传感器网络

　　由于市场巨大，许多在工业自动化领域的老牌劲旅，如GE、Honeywell等，都推出了各种工业无线传感器网络产品和系统，国内也有不少研究机构和大型公司在进行相关研究，但是，涉及无线传感器网络的技术都是高度保密的东西，我们这些普通的工程师们，很难了解其中的细节和有机会参与任何设计工作。

　　那么我们作为从事自动化和工业控制的普通工程师们，能否有机会自己动手，来设计适合自己应用需要的工业用无线传感器网络产品?来开发我们自己需要的无线工业自动化项目?

　　无线SoC技术的发展，将使我们的梦想，将变为现实，目前应该是一个明显的转折点和交汇点。

　　回答的肯定的：我们完全可能自己动手，设计适合自己应用特点的工业用无线传感器网络。

　　二、选择合适的微控制器和开发平台

　　工业环境中的射频通信条件较为恶劣，厂房中遍布的各种大型器械、金属管道等对信号的反射、散射造成的多径效应，以及马达、器械运转时产生的电磁噪声，都会干扰无线信号的正确接收，同时，工业环境强烈的电磁干扰，也对使用在工业无线传感器网络的核心微处理器提出了新的挑战。我们自己动手设计在这样环境中运行的工业网络系统，首先需要选择合适的微处理器和高频电路。

　　图2是一个典型的工业无线传感器网络节点硬件结构示意图。

　　图2 工业无线传感器网络节点示意图