基于IEEE1451智能傳感器的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2012-11-08 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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4 WTIM 設(shè)計(jì)

WTIM 部分可以通過(guò)MMI 接口將傳感器的TEDS 讀出，并將其通過(guò)無(wú)線設(shè)備發(fā)送給NCAP，并且通過(guò)IEEE1451.0 標(biāo)準(zhǔn)定義的通用API 函數(shù)來(lái)控制可讀取傳感器和執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)。WTIM 狀態(tài)圖如圖3 所示。

在WTIM一上電時(shí)即進(jìn)入初始化狀態(tài)，隨后馬上進(jìn)入PREREG狀態(tài)。在PREREG狀態(tài)中TIM要通過(guò)完成向NCAPREG的任務(wù)，之后進(jìn)入NCAPREG狀態(tài)。進(jìn)入NCAPREG狀態(tài)意味著WTIM已經(jīng)與一個(gè)NCAP進(jìn)行了連接，但是并沒(méi)有被設(shè)置與TIM完成數(shù)據(jù)交互。當(dāng)NCAP設(shè)置WTIM與TIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，它就會(huì)發(fā)送一個(gè)開(kāi)放命令和一個(gè)或多個(gè)寫命令，然后WTIM進(jìn)入OPEN狀態(tài)。在OPEN狀態(tài)中，WTIM就可以和NCAP、TIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互了。OPEN狀態(tài)可以被關(guān)閉命令終止。如果多次通信失敗,則表明TIM當(dāng)前沒(méi)有通道可用，WTIM將由OPEN狀態(tài)轉(zhuǎn)為NCAPREG狀態(tài)。如果TIM沒(méi)有被注冊(cè)，則WTIM狀態(tài)由NCAPREG狀態(tài)轉(zhuǎn)為PREREG狀態(tài)，進(jìn)行TIM注冊(cè)。

5 NCAP設(shè)計(jì)

符合IEEE1451.5標(biāo)準(zhǔn)的NCAP支持接入多個(gè)同一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的WTIM。當(dāng)首次上電NCAP進(jìn)入初始化狀態(tài)時(shí)，馬上進(jìn)入U(xiǎn)NREGDOT5狀態(tài)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，NCAP應(yīng)該包含一個(gè)符合ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)器，在UNREGDOT5狀態(tài)意味著協(xié)調(diào)器并沒(méi)有建立一個(gè)有效的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。之后NCAP將進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)和建立，這時(shí)NCAP就會(huì)進(jìn)入DOT5REG狀態(tài)。DOT5REG狀態(tài)說(shuō)明NCAP已經(jīng)建立了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，但是并沒(méi)有和WTIM建立連接，因此也就不存在與TIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。NCAP網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài)圖如圖4所示。

當(dāng)一個(gè)NCAP 建立的網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)或多個(gè)WTIM 注冊(cè)時(shí)，它就會(huì)進(jìn)入TIMREG 狀態(tài)。在這一狀態(tài)NCAP 會(huì)完成對(duì)所有TIM 的注冊(cè)。為了完成與TIM 的數(shù)據(jù)交互，NCAP 會(huì)發(fā)送一條開(kāi)放命令和一條或多條寫命令，隨后NCAP 進(jìn)入OPEN 狀態(tài)。在OPEN 狀態(tài)，即可以和WTIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。OPEN 狀態(tài)可以被關(guān)閉命令結(jié)束。因?yàn)镹CAP 維持各個(gè)WTIM 相互獨(dú)立，所以NCAP 可以在任
何時(shí)刻發(fā)現(xiàn)和連接節(jié)點(diǎn)。NCAP 運(yùn)行狀態(tài)圖和順序圖分別如圖5、圖6 所示。

在國(guó)外對(duì)于智能 傳感器的研究起步比較早，到目前為止已有相當(dāng)一部分投入到應(yīng)用中，如在遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制、分布測(cè)量和控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和在協(xié)作式測(cè)量和控制中的應(yīng)用。而國(guó)內(nèi)對(duì)于IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)族的研究還處于起步狀態(tài)，一些高等院校也在進(jìn)行針對(duì)IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)族的研究，但是目前絕大部分的研究工作還是停留在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)本身的解釋和闡述，并沒(méi)有將其應(yīng)用在實(shí)際的工程中。而且主要集中于對(duì)IEEE1451協(xié)議中較早版本的研究，明顯落后于國(guó)外的研究現(xiàn)狀。

本文將IEEE145標(biāo)準(zhǔn)族中的四種標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)組合使用，設(shè)計(jì)完成了一套完整的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這對(duì)于IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)的推廣有一定的現(xiàn)實(shí)意義。