基于全网能量均衡的WirelessHART图路由算法

如何均衡使用网络节点能量并生成高可靠路由是WirelessHART网络研究的一个难题,为此提出了一种GRAEB（graph routing algorithm based on energy balancing）图路由算法。首先,网络被初始化为连通的图结构,能够提高丰富的冗余路径。网络管理器根据全网节点剩余能量、通信周期、链路分布等因子生成节点鲁棒系数矩阵,节点通过比较邻居的鲁棒系数来选择最优路径。另外,规定了邻居节点数的上限阈值,每次路由更新只保留鲁棒系数最优的邻居。仿真结果表明GRAEB不仅提高了网络可靠性,而且延长了网络寿命。     

WirelessHART无线传感器网络技术及其应用

WirelessHART是面向过程控制和资产管理可靠的协议。近几年,工业过程自动化用户选用WirelessHART协议已超过其它标准,该通信协议从而成为最好的无线传感器网络国际标准。本文较全面论述WirelessHART工业无线传感器网络技术的优点、数据传送技术、时间同步网状网络协议（TSMP）、系统架构、网络系统应用,以及WirelessHART无线网络的组网与设计。较详细阐述了菲尼克斯电气公司最近研发的具有WLAN能力的WirelessHART智能网关,它将消除回程电缆,大大提高网络的灵活性和进一步降低成本。最后,给出WirelessHART组网设计的原则。     

基于RSL筛选的WirelessHART最短路径路由算法

无线HART网络协议中提出的Graph路由是同类无线网络中健壮性最好的路由方式之一。针对目前实现该路由方式的算法非常少且性能不佳的现状,提出一种基于BFS的Graph路由算法。该算法得到的路由具有跳间冗余的特点,能够最大限度地增加路由健壮性,并且路径最短;引入RSL作为链路质量衡量标准,剔除质量较差的链路,同时对每跳的邻居数设置上限,保证了路由的健壮性,同时避免了低质量的链路带来的通信资源浪费。此外,论证了协议所没有提及的广播路由存在的必要,并给出了实现算法。     

基于WirelessHART协议的适配器低功耗设计

针对WirelessHART适配器因功耗高造成回路压降大,导致工作不稳定以及过程数据回传周期长、实时性差的问题,提出一种基于WirelessHART协议的适配器低功耗设计。本设计分析了适配器能耗最高的搜索态与运行态特点,采用多态独立式节能策略。搜索态阶段,通过动态MCU睡眠机制,优化广告包搜索算法,提高搜索效率,使回路压降只有2.5 V,保证入网稳定性。运行态阶段,引入电能动态自适应算法与MCU睡眠机制,降低电能消耗,结合TDMA时隙调度算法,提升过程数据回传的实时性。实验表明,适配器以4~20 mA回路供电方式,在环境温度-40℃~85℃条件下,工作稳定,整体功耗降低40%,过程数据回传周期缩短4倍。     

基于WirelessHART的分布式低功耗路由算法

提出了一种针对新型无线传感网络协义WirelessHART的低功耗分布式路由算法——DHEIRP（基于多跳的分布式能量迭代路由算法）。采用分布式的路由决策,加快了WirelessHART的网络组建和恢复速度。DHEIRP提出了一种新的能量迭代算法,选取最小跳数、接收信号强度、节点电池能量作为参数,能够最小化网络的传输消耗并平衡各节点的能量损耗。将DHEIRP同GBR以及HBRRP等已有算法进行了比较,证明DHEIRP在平衡节点能量和延长网络寿命方面有较大的优势。     

工业无线通信是又一个热点技术

工业无线一直是业界的热门话题,大家都对工业无线技术抱有很大的兴趣。作为无需布线的通信方式,工业无线通信技术是继现场总线之后,工业控制领域的又一热点技术。它是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术,也是未来几年工业自动化产品新的增长点。     

舰船WirelessHART测量技术探索

论文首先有针对性地提出几种可选的短距离无线通信技术,对这些技术进行比较研究,分析各种技术的优缺点,提出最合理的技术方案:工业无线技术WirelessHART.然后详细阐述了设计与实现方法.使用C实现了一个完整的WirelessHART协议,并在PC机上对其进行了仿真验证;同时提出了一种基于WirelessHART的路由调度算法,有效地提高了网络资源利用效率,还对路由调度算法进行了定量分析,计算路由调度算法对网络资源利用效率的改进.文章在以上分析的基础上搭建了一个硬件平台,实时测试表明搭建的WirelessHART网络可以实现可靠的无线通信.     

艾默生智能无线解决方案

无线技术为过程工业提升其运行条件带来新的契机。无线技术及其结构体系可以完全符合用户企业的特定要求,可以适时地获得效益,同时又为日后其它应用留有充分的空间。     

WirelessHART智能压力仪表的设计

采用超低功耗的PIC18 LF45 K22单片机作为主控制器,结合超低功率的WirelessHART射频收发器模块XDM2510 H以及独立的电量测量芯片DS2782等芯片模块,设计了一种运行可靠,具有全网电量管理和辅助诊断功能的低功耗智能压力仪表。介绍了无线HART标准及其在应用中的优势,并阐述了该压力仪表设计的总体结构,以及具体的硬件电路和软件实施方案,说明了该智能压力仪表的工作原理和特点。     

基于无线HART协议的可燃气体报警仪设计

为解决工业现场可靠监控可燃性气体的问题,提出一种基于WirelessHART协议设计的可燃气体报警仪,对可燃性气体实现监测并实时响应。该报警仪采用MSP430芯片作为主控芯片,通过多种功耗模式实现报警仪的低功耗运行,利用被动检测法使传感器快速检测出可燃气体,并采用WirelessHART协议将数据发送至无线HART网关,实现控制终端与现场设备的双向无线通信。通过实验测试,表明该设计可快速检测出可燃性气体并实现数据的可靠无线传输。