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WiMi-Net无线模块在分布式数据采集中的应用

发布时间:2010-12-30 13:16   类型:应用案例   人浏览
摘要:本文介绍了微网高通公司推出的内置WiMi-Net无线可靠传输协议栈的无线模块的主要特点,及其在分布式数据采集中的应用。
 
关键字:WiMi-Net无线模块、分布式数据采集、无线网络
1.引言     

    在工控数据采集业,现场大都具有环境条件恶劣、分布比较广泛等特征。数据经过采集后,如何进行传输,然后到达电脑终端进行处理,成了一个让人很头疼的问题。传统的做法是在现场布很多很长的线,这样布线不仅非常麻烦,线路还比较容易受腐蚀,线路一旦出现故障就很不容易定位。这种情况下,数据传输采用无线传输当然是非常简单高效的选择。

    微网高通(北京)无线技术有限公司推出的WiMi-Net无线模块,内置TCP可靠传输协议栈,可以方便的组建多点对一点、一点对多点等网络,并且具有广播功能。运用此无线模块传输数据,不仅有效地解决了以上问题,并且具有高网络容量、高实时性、低功耗、数据准确等特点。

2.WiMi-Net无线模块介绍
(1) WiMi-Net无线模块工作在433M Hz载波频率,GFSK调制方式,穿透力强,并且支持硬件CRC,前向纠错FEC/BEC,数据白化等技术,这都为延长无线传输距离和穿透厚墙等障碍物做好了准备。
(2) WiMi-Net无线模块支持16个无线工作频点,每个频带的无线基站可管理255个子节点,网络规模的扩展性非常强。子站点可以跨基站无线漫游,自动锁定信号最优的空闲基站,以最快速度提交业务。主站点(基站)可以通过搜索发现所有的活动节点,方便无线网络的管理和部署,用户使用非常简单。
(3) 无线模块工作在38.4K bps无线速率,反应速度非常快,智能的数字信号 RSSI/LQI输出,方便移动用户对所在地无线网络信号质量的评估。
(4) WiMi-Net无线模块内置WiMi-Net可靠传输协议栈,采用可扩展的主从式架构无线网络,大大减小了用户的开发周期,方便用户组网。
(5) WiMi-Net协议栈支持多点对一点的传输模型,方便组建移动的分布式数据采集系统;支持一点对多点的广播传输,方便用户批量广播数据文件。
(6) WiMi-Net无线模块支持独立的功率控制管脚DTR/DSR实时休眠唤醒无线模块,支持电池供电的移动应用
(7) 灵活的二进制流格式主机接口,二进制流接口带有起始标识和CRC6验证,解码统一,无需命令模式切换。支持UART/SPI两种接口。
 3. WiMi-Net无线模块在分布式数据采集中的应用

分布式数据采集的系统构成:

(1)  标准配置的PC一台,配置有串口或者以太网接口。用于处理各个数据采集点采集上来的数据,并且可以对各个数据采集点下发命令。

(2)  无线通讯基站一台,主要用于无线发送/接收,并且管理无线网络。将从PC下达的命令通过无线转发到各个数据采集点,并且通过无线接收从各个数据采集点采集上来的数据,并转发到PC。

(3)  电池供电的无线子站点若干,用于将采集的数据传输到无线基站。

分布式数据采集中央系统与无线模块连接图如下:

利用WiMi-Net无线模块在分布式数据采集中可以实现如下功能:

(1) 无线数据采集和传输:

     和传统的有线连接不同,无线数据采集无需架线,并且WiMi-Net无线模块硬件稳定,可以经受恶劣环境的考验。分布式数据采集中央系统在采集完数据后,将数据发送给无线模块,无线模块就会将数据通过无线发送到远程的基站,然后基站将数据通过串口或者以太网口传送到PC管理中心。

(2) 高实时性,穿透力强

    WiMi-Net无线模块工作在38.4Kbps无线速率,数据采集后传输速度非常快,具有高实时性的特点,并且此无线模块工作在433M Hz载波频率,无线传输距离比较远,穿透力强,可以覆盖多个楼层,对于现场环境的适应能力非常强。

(3) 高网络容量,大业务规模:

     WiMi-Net无线模块支持16个无线工作频点,每个频带的无线基站可管理255个子节点,网络规模的扩展性非常强。如果一个基站的无线通讯量过载,基站无法承载过多的子节点的数据传输请求时,可以部署多台基站来调度和管理整个无线网络。

(4) 低功耗:

    采用无线传输的数据系统,一般采用电池供电,除了数据采集时刻,其余的端口都是关闭的,并且无线模块也处于低功耗模式。

    分布式数据采集中央系统需要无线发送数据时,先设置串口的DTR为高电平,无线模块进入活动模式,无线模块完成初始化之后回送一个高电平的DSR信号通知主处理器可以开始进行数据传输。在数据传输完成之后,主处理器设置DTR管脚为低电平通知无线模块进入休眠模式,无线模块在关闭所有的外设之后会回送一个低电平的DSR信号表示已进入低功耗模式。

(5) 数据采集的同步功能:

    在工业现场,有的分布式数据信号要求同步采集。为了保证同步的准确性,PC端的主控制中心可以先发送一个广播的同步采集指令,无线子站点收到广播同步指令后,将命令输出给主处理器,主处器开始数据采集。这样就可以保证数据采集的同时性。

4.WiMi-Net无线模块评估软件

    为了使用户对WiMi-Net无线模块有更好的了解,微网高通(北京)无线技术有限公司在PC端提供了WiMi-Net无线模块评估软件,界面如下图,软件具体操作方法可到下载频道下载。

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