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无线传感器网络日渐成熟工业领域应用前景广阔

阅读次数：2031 发布时间：2017-07-28 15:14:00

【中国智能制造网技术前沿】随着工业无线传感器网络技术的不断成熟，以及市场需求的不断提升，工业无线传感器网络产品对传统工业传感器替代效果不断提升。

无线传感器网络日渐成熟工业领域应用前景广阔

　　2015年，我国工业无线传感器网络产品在工业传感器市场中的占比约为4.9%，规模达到7.8亿元。到2020年，我国工业无线传感器网络产品在工业传感器市场中的占比将达到为11.7%，市场规模预计达到36亿元，年复合增长率高达35.8%，市场前景广阔。
　　
　　工作原理
　　
　　无线传感器的组成模块封装在一个外壳内，在工作时它将由电池或振动发电机提供电源，构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。
　　
　　它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关，直接送入计算机，进行分析处理。如果需要，无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大，滤波等调理电路后，送到模数转换器，转变为数字信号，送到主处理器进行数字信号处理，计算出传感器的有效值，位移值等。
　　
　　三大优势
　　
　　随着无线传感器网络技术的发展与成熟，无线传感器网络产品开始凭借自身独特的优势，开始逐步替代传统有线传感器产品，并渗入到工业领域的各个环节，成为市场上的新兴热点。无线传感器与传统有线传感器相比存在，其优势主要体现在以下几个方面：
　　
　　较高的灵活性。适用于有移动需求但不方便布线的情况，如起重机、移动装瓶设备、交通行业、自动引导车辆系统和单轨输送机等。
　　
　　较高的可靠性。无线传感器可以避免运动带来的损伤，如长拖链所带来的导线弯折、旋转运动导致电缆线的扭曲折断等。同时，排除了有线网络中由连接器引起的故障因素。
　　
　　较高的安全性。随着技术的发展和新威胁的不断出现，安全维护的升级能力是必不可少的。新的加密策略和隐蔽的数据传送预示着无线的安全级别将超过有线系统。另外在一些危险的极端环境，如不方便布线的爆破场合，无线传感器可以保障人员安全。
　　
　　应用领域
　　
　　无线传感器网络具有的优势特点使得它的市场用途非常广泛，几乎涉及到社会经济活动中的各个领域。
　　
　　一是管道管沟监测领域，比如供排水、供暖、供燃气、供石油等管道温度、压力、流量的参数监测。二是仓库监测领域，比如粮库、药品仓库、食品仓库、工厂危化品仓库等温湿度、温度、易燃易爆气体、有毒有害气体参数监测。三是井盖、消防栓监控领域，比如城市井盖、消防栓等运行状态的监控。四是液位水位监测领域，比如河流、大坝、水库以及油罐等水位液位的参数监测。五是大棚监测领域，比如蔬菜、花卉、养殖（鸡鸭猪舍等）等温湿度、光照、气体…参数监测。六是水产养殖监测领域，比如鱼塘、网箱等水质、气体参数监测。七是大气环境监测领域，比如公园、学校、社区等公共场所有毒有害气体的监测。除了以上7个主要应用领域外，还有其他的应用，比如军事，科考等方面。
　　
　　物联网中的关键技术之一就是传感器技术。无线传感器网络在工业物联网应用过程中起到了枢纽的作用，负责将独立的传感器单元通过无线网络连接起来，并将各个传感器采集的数据传输汇总，以实现对空间分散范围内物理或环境状况的协作监控，进而根据这些信息进行相应的分析和处理。如今，现代化工业生产向着大型、快速、高效、低耗和环保的方向发展。而无线传感器网络将凭借其灵活、安全、可靠、便捷以及低成本等优势，在未来企业智能化生产中发挥特殊的作用。