無線數(shù)字傳感器的新應用

　　即使在萌芽階段，人們?nèi)匀徽J為在不久的將來數(shù)字傳感器對電子市場具有重要的推動作用。制作數(shù)字傳感器的接口以及支持用于數(shù)字傳感器網(wǎng)絡的形式多樣的通訊協(xié)議都是對技術工藝的巨大挑戰(zhàn)。傳感器的非均質(zhì)特性和其操作條件的多樣化也對技術工藝提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前在全世界有超過3000家傳感器制造商正在運作，Intechno 咨詢公司估計它們在2008年的總銷售額將會超過500億美元。

　　數(shù)字傳感器的新興標準

　　如今傳感器網(wǎng)絡使用多種技術來為不同的工業(yè)服務。用于傳感器網(wǎng)絡的各種專屬協(xié)議的數(shù)量激增。這就需要在傳感器網(wǎng)絡中引入綜合翻譯途徑，它是一個復雜而又昂貴的體系。因此人們需要更大程度的標準化。

　　工程任務組(The Internet Engineering Task Force-IETF)正在為以藍牙、Wi-Fi和802.15.4網(wǎng)等為基礎的無線傳感器網(wǎng)絡開列一個標準，以便能將傳感器節(jié)點連接到更寬廣的互聯(lián)網(wǎng)絡上。IETF的目標是在傳感器之間建立一種通訊方式，這種通訊方式不需要專屬的翻譯途徑。這項協(xié)議將在2009年6月制定出臺。由IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)的1451委員會制定的標準于上世紀90年代中期被引入，它為連接在網(wǎng)絡中的變換器(傳感器和執(zhí)行器)之間提供了一個通用而且完全透明的界面。這個標準體系包含不同的子體系：IEEE P1451.0定義了物理層面的必備條件，通訊協(xié)議和基本功能;IEEE1451.1控制信息在網(wǎng)絡上的獲取和發(fā)送;IEEE1451.2處理有線網(wǎng)絡的界面事宜，與RS-233、ES-485和USB等標準兼容;IEEE1451.3啟動處在多分支網(wǎng)絡中的傳感器的運行;于2003年通過的IEEE P1451.4規(guī)定與數(shù)字傳感器相關的數(shù)據(jù)(像傳感器的類別、型號、操作參數(shù)以及位置等)必須能夠以電子數(shù)據(jù)表的格式從整合在傳感器中的EEPROM(電可擦除只讀存儲器)存儲器中讀取，這種數(shù)據(jù)表被稱為變換器電子數(shù)據(jù)表(TEDS-Transducer Electronic Data Sheet)。IEEE P1451.4標準極大地簡化了傳感器的布線以及更換故障傳感器的問題。 它同時也免除了傳感器在設置和校準方面的人工干預，這種干預即費時又易出錯。這樣傳感器就成了即插即用的裝置。在美國國家儀器網(wǎng)站中有一個有效TEDS的數(shù)據(jù)庫，它包括了可以在IEEE P1451網(wǎng)絡中使用的各種老式的或沒有EEPROM的傳感器的專門資料。IEEE 1451.5標準仍在審核階段，它規(guī)定的是將TEDS連接到無線網(wǎng)絡中的必要條件，如與802.11、藍牙或ZigBee等的連接。最近又提出了IEEE 1451.6標準議案，它定義TEDS和CAN總線的接口。

　　圖1 IEEE P1451標準的制定為連接在網(wǎng)絡上的變換器(傳感器和執(zhí)行器)之間提供了一個通用且完全透明的界面。