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工业智能化的重要支点:无线传感器

来源:智能制造网 发布时间:2020-10-22

  在新的产业经济环境下,工业领域的结构演变和调整正为经济增长提供新的动力,特别是在德国提出“工业4.0”的概念之后,“智能生产”于“智能工业”正成为带动产业转型升级的重要推动力。而信息技术与传感技术,则是工业智能化的重要支点。作为现代信息技术的重要支柱的工业传感器技术和相关设备,也成为了各国在工业领域争夺的一个制高点。

  随着物联网的迅速发展,WIFI、蓝牙等无线连接方式也火爆起来,这给无线传感器的发展带来了一个重要契机,前景广阔。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。

  无线传感器网络将成百上千的传感器节点布置在一个特定的区域内形成监测网络,这些节点通过特定的协议正确、高效、稳定的组织起来,协同工作完成某项应用任务,达到数据采集、无线通信和信息处理的能力。通过自组织的方式构成网络,无线传感器可应用在很多需要无线连接和数据跟踪的地方。

  众所周知,在工业过程控制中,计算机技术已经相对成熟,需要采集的信息数量正在不断增加,生产过程需要用到压力传感器、热敏传感器、光敏传感器、气体传感器、湿敏传感器等各类传感器。这样做,是为把大量非电量的物化参数转化成电信号控制信息,以满足各个工业过程中的智能化和自动化的发展需求。

  在一套工业流程中,无线传感器可以被嵌入到过程介质流当中,从而可以持续监控成千上万个点。监控几个不同参数的智能传感器也可以像一些微型实验室一样工作,将数据发送回SCADA系统来执行需要的动作。工业无线传感器网络产品为系统级产品,即包括数据转发网关、现场无线传感器和监控主机等在内的整体解决方案。

  不光眼下业内人士对各类工业传感器的应用保有强烈信心,对于未来工业传感器的市场开拓也持乐观态度。据统计数据显示,2015年,工业传感器市场规模达到160.7亿元。随着智能工业的进一步实现,工业传感器的应用将逐步加大,预计到2020年,全国工业传感器的市场规模将达到308亿元。

  总结起来,工业无线传感器网络产品在工业监控、智能电力、矿山安全、医疗健康、环境监测、力学参数检测等行业的应用广受重视;与此同时,工业无线传感器网络产品也面临着小型化、标准化、延长节点工作时间、增加通信距离等技术挑战和寻找应用场景等市场挑战。

  与传统有线传感器相比,无线传感器具有什么优势?

  其一,在实际应用场景中,无线传感器具有较高的灵活性,适用于有移动需求但不方便布线的情况,如起重机、交通行业、移动装瓶设备、自动引导车辆系统等。

  其二,无线传感器具有较高的可靠性。无线传感器可以有效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,还能排除有线网络中由连接器引起的故障因素。

  其三,无线传感器具有较高的安全性。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迫在眉睫。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。此外,在一些危险的极端环境,如不方便布线的爆破场合中,无线传感器可以保障人员安全、降低意外安全事故发生的概率。

  随着自身优点的逐步显现,无线传感器不光在工业领域得到应用,在通讯、电子、视频等产业也同样展露出多元化应用价值。在政策鼓励、高校研发、企业推动等多种利好因素的推动下,工业传感器产业将迎来更为光辉灿烂的明天!

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