工业无线测控网络中WiFi无线终端设计与实现

介绍一种应用于工业无线测控网络的WiFi无线终端的设计,用以将工业现场设备连接到有线以太网,实现无线网络与有线网络的数据交换。文中首先介绍了WiFi技术以及工业无线测控网络的总体结构,然后详细介绍了WiFi无线终端的硬件和软件设计,硬件平台采用ARM9核心处理器,并移植了Linux作为底层操作系统,利用WiFi技术实现了将工业现场数据传送到有线以太网,有效地解决了工业现场难以布线、实时性要求高、干扰较强的问题。     

一种无线智能数据采集与处理系统设计

在不能用传统总线方式或使用有线方式布线困难很大的地方;测控系统规模大、测控对象分布范围广的场合,采用GPRS无线传输具有重要的应用意义.基于此种技术本文设计了一种无线智能数据采集与处理系统,该系统克服了现有的技术不足,利用无线移动通信网络,提供一种适合大规模分散目标的无线集中测控系统.     

基于以太网和GPRS冗余通信的燃气场站测控系统设计

为解决燃气场站测控系统以太网故障导致数据传输中断的问题,提出了一种基于以太网和通用分组无线业务(GPRS)冗余通信的燃气场站测控系统.系统由现场电气设备、下位机及上位机构成.采用STM32为主控芯片的下位机采集现场电气设备数据,并发送至以WINCC监控软件为主的上位机.上位机根据末端用气量发送指令至下位机以调整出口压力值.数据传输方式以有线以太网为主,无线GPRS为冗余.测试结果表明:测控系统实现了对现场电气设备的远程实时监控,并在以太网故障时,GPRS无线可以快速(100 ms)介入传输过程,保证了数据的不间断传输,进一步提升了系统的可靠性和稳定性.     

工业有线/无线异构网络集成网关架构设计

为了解决工业现场移动对象,旋转对象,恶劣环境的监控问题,以及工业应用中对无线数据通信的需求,本文首先介绍了工业网络应用中现有的异构网络集成方式以及一种有线/无线异构网络系统架构,然后设计了一种IEEE802.15.4a标准与Profibus-DP相集成的异构网络协议转换网关模型,其中包含中间层以及无线站点的映射机制的设计,并详细叙述了一种实时反映无线终端站点数据变化的虚拟站点数据结构,以及这种数据结构与无线站点间的映射关系.     

PXI总线工业无线数传板卡的设计

针对复杂工业测控环境下PXI测控中心与终端测控模块无线连通的需求,采用接口芯片PCI9054和无线数传收发芯片nRF905,设计了PXJ总线工业无线数传卡的硬件方案,并提出了软件驱动框架程序的设计方案.实测结果验证了该数传卡应用于无线PXI测控系统进行互连互通的正确性,以及PXI总线应用干工业无线测控系统中的可行性.     

无线倾角传感器设计与实现

无线倾角传感器是利用无线方式传输工业现场中测量被测端面倾斜度数值的测量仪器.文中介绍了一种以nRF903无线数传芯片为核心.利用集成倾角传感器和温度传感器设计出带有温度补偿功能的倾角传感器硬件电路,并以S3C2410为核心设计出数据接收端.对前端采集的数据进行处理.该系统稳定性好,通信效率高,可广泛应用于工业现场测控领域.     

基于ZigBee的无线网关解决方案研究

随着无线通信网络和嵌入式系统等技术的飞速发展,各种新技术高度交叉融合,出现了许多新的信息获取和处理模式.介绍了一种采用ZigBee无线通信技术的工业无线网关,它在实现工业无线测控系统与工业以太网互联的同时也可以完成对无线网络的管理.重点研究了无线网关实现中的相关关键技术,如网络管理、系统管理以及协议转换等.工业无线网关的实现优化了整个工业通信网络,为工业控制领域从有线向无线延伸提供了一种有效的解决途径.     

工业无线测控网络智能节点

本文以嵌入式和无线局域网（简称WLAN）技术为基础,设计开发了一款面向工业无线测控网络应用的WLAN智能节点．该智能节点作为传统工业测控设备的无线网络扩展,通过RS232、RS485或CAN总线接口与设备通信来获取数据,并通过无线网络将数据发送给PLC或计算机等控制设备,从而有效弥补了有线网络在某些特殊环境下的不足,进一步拓展了工业测控网络的应用领域．     

IEEE 802.15.4a工业无线标准的研究与应用

对目前常用的几种工业无线标准进行了简单比较,并着重介绍了低速无线个人区域网络的新标准IEEE802．15．4a及其关键技术MDMA和CCS。新标准采用Chirp扩频物理层技术作为物理层标准,对工业环境中的干扰等具有很强的鲁棒性。以IEEE802．15．4a为基础,在现场总线测控系统中构建了无线子网段,实验表明系统处于稳定运行状态,且满足一般流程工业要求。该实例为工业无线网络接入到有线网络提供了一种解决方案,新标准在工业现场的短距离传输方面将会有广阔的应用前景。     

蓝牙工业现场总线应用模型

该文对传统有线工业现场总线网络中存在的问题进行了比较全面的分析,结合无线蓝牙技术特点,提出了一种简单可行的无线蓝牙工业现场总线应用模型,较好的解决了有线工业现场总线存在的问题。这种应用模型实现了有线工业现场总线的功能,还实现了无线蓝牙工业现场总线与有线工业现场总线的网络互联,并保证了两种网络的互操作。该文还介绍了一种基于该模型实现的蓝牙工业现场总线原型系统。     

Integration of a speech activated control system and a wireless interworking unit for a CAN-based distributed application

Ever increasing number of mobile devices in automation systems have revealed the requirement of utilizing wireless communication systems enabling interoperability between existing wired and wireless systems. Therefore, a wireless interworking unit (WIU) is usually employed to provide required interworking functionality. This work briefly exploits a controller area network (CAN)/IEEE 802.11b WIU and a speech activated control application to be used in a CAN-based industrial networking environment and presents its prototype. The WIU employed provides communication skills with the speech activated control system including a speech recognition process and CAN-based distributed control application over the wireless medium.     

基于CC430与LPC1766的远程监测系统的设计

针对复杂的工业现场下无法完成近距离的环境监测,提出了一种基于嵌入式系统与无线通信技术相结合的方案。该方案采用有线网与无线网结合的两级组网,无线采集节点完成数据采集,有线网实现数据的远程传输,完成工业现场气体数据的监测与传输。通过实际组网测试,验证了该方案具有可行性和稳定性。     

基于FAHP的网络性能综合评价的研究*

针对工业现场对有线/无线异构网络的性能要求,提出了一种基于模糊层次分析法( FAHP)的网络性能综合评价方法,着重分析了网络的综合性能指标参数的获取和利用FAHP算法确定各指标权重的过程。通过对不同业务和参数的多媒体仿真网络的性能评价验证算法的准确性,最后针对一个具体的有线/无线异构仿真网络进行评价,比较了不同用户要求下得到的网络性能综合评价值。实验结果表明,采用基于FAHP的网络性能评价算法对于工业异构网络的性能评价是准确有效的。     

无线Mesh技术在煤矿工作面通信系统中的应用

针对现有煤矿有线、无线通信系统难以在工作面应用的问题,提出了一种基于无线Mesh技术的煤矿工作面通信系统设计方案,主要介绍了该系统的结构、无线Mesh基站的设计及系统功能指标等。该系统带宽高,路由更新时间不大于10s,无线覆盖距离不小于1km,并可接入井下工业以太网,实现对矿井工作面的无线网络覆盖。     

TCP Yuelu:一种基于有线/无线混合网络端到端的拥塞控制机制

无线链路传输数据的比特率出错导致TCP协议在有线／无线混合网络环境下性能低下,在改进算法TCPReno的基础上,文章提出了一种适用于有线／无线混合网络的拥塞控制机制,该机制包括一种分阶段平滑慢启动机制,改善了突发流量对网络性能的损害,引入网络测量技术获得了往返时间（RTT）、网络带宽、瓶颈链路队列长度等网络状态参数,区分网络拥塞和无线链路比特差错,避免了终端节点对网络状态不了解产生的盲目行为,有效改进了TCP的加性增加乘性减少（AIMD）窗口调节机制,提高了网络性能．同时,在仿真软件NS2中实现了该算法,进行了大量的仿真实验,实验结果表明TCP Yuelu有效降低了网络抖动,提高了网络传输性能,并保持了良好的公平性和对其它TCP流的友好性．     

基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统

对于大跨度桥梁的健康检测．较为先进并已广泛使用的有线健康监测技术逐渐取代了传统的手工操作,但在实际应用中产生了安装电缆和更新系统带来的麻烦。相比之下,新开发的无线桥梁结构健康监测传感器技术更容易部署和更新,它克服有线系统存在的这些缺陷。然而,在某些情况下,无线网络的通信质量不能保证,导致系统的效率和可靠性受到影响。提出一种新的异构健康监测系统,它拥有有线和无线健康监测技术的优点。     

基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统

对于大跨度桥梁的健康检测,较为先进并已广泛使用的有线健康监测技术逐渐取代了传统的手工操作,但在实际应用中产生了安装电缆和更新系统带来的麻烦。相比之下,新开发的无线桥梁结构健康监测传感器技术更容易部署和更新,它克服有线系统存在的这些缺陷。然而,在某些情况下,无线网络的通信质量不能保证,导致系统的效率和可靠性受到影响。提出一种新的异构健康监测系统,它拥有有线和无线健康监测技术的优点。     

Multiple TFRC Connections Based Rate Control for Wireless Networks

Rate control is an important issue in video streaming applications for both wired and wireless networks. A widely accepted rate control method in wired networks is equation based rate control , in which the TCP friendly rate is determined as a function of packet loss rate, round trip time and packet size. This approach, also known as TCP friendly rate control (TFRC), assumes that packet loss in wired networks is primarily due to congestion, and as such is not applicable to wireless networks in which the bulk of packet loss is due to error at the physical layer. In this paper, we propose multiple TFRC connections as an end-to-end rate control solution for wireless video streaming. We show that this approach not only avoids modifications to the network infrastructure or network protocol, but also results in full utilization of the wireless channel. NS-2 simulations, actual experiments over 1$times$RTT CDMA wireless data network, and and video streaming simulations using traces from the actual experiments, are carried out to validate, and characterize the performance of our proposed approach.