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ZigBee 与 EnOcean 联盟的结合如何推动 IIoT 的能量收集向前发展

1774288 2022-11-28 | pdf | 270.69KB | 次下载 | 免费

资料介绍

标准是物联网发展的基本要素，尤其是对于工业设备而言。这在位于网络核心的无线连接及其使用电池电源的情况下尤为明显。虽然在 2.4 GHz 频段有一些全球标准，例如 ZigBee 和潜在的蓝牙，但这些在无线节点的功耗方面仍然存在挑战，这主要是由于所使用的协议更侧重于数据连接。虽然这些已经获得了有线电源系统的吸引力，但已经开始转向收集能量，特别是在工业应用中，而且这些协议可能太耗电了。标准是物联网发展的基本要素，尤其是对于工业设备而言。这在位于网络核心的无线连接及其使用电池电源的情况下尤为明显。虽然在 2.4 GHz 频段有一些全球标准，例如 ZigBee 和潜在的蓝牙，但这些在无线节点的功耗方面仍然存在挑战，这主要是由于所使用的协议更侧重于数据连接。虽然这些已经获得了有线电源系统的吸引力，但已经开始转向收集能量，特别是在工业应用中，而且这些协议可能太耗电了。在具有数千或数万个电池供电无线节点的工业网络中，更换电池是网络运行的主要运营成本和风险。必须安排电池更换，以确保节点不会出现故障并且不会丢失重要数据。由于这些网络连接到互联网，数据被送入云端进行分析和监控，这种可靠性就显得尤为重要。在具有数千或数万个电池供电无线节点的工业网络中，更换电池是网络运行的主要运营成本和风险。必须安排电池更换，以确保节点不会出现故障并且不会丢失重要数据。由于这些网络连接到互联网，数据被送入云端进行分析和监控，这种可靠性就显得尤为重要。因此，像 EnOcean 这样的组织开发了他们自己的无线协议，通常基于小的数据电报，这些协议使用可以从室内照明、热差异或设备本身的振动中提取的微量能量。即使可用能量对于恒定功率而言不够规律，使用能量收集为电池充电也可以将无线节点的电池寿命显着延长至多年，从而提高该技术的接受度并推动工业互联网的推出物联网（工业物联网）。因此，像 EnOcean 这样的组织开发了他们自己的无线协议，通常基于小的数据电报，这些协议使用可以从室内照明、热差异或设备本身的振动中提取的微量能量。即使可用能量对于恒定功率而言不够规律，使用能量收集为电池充电也可以将无线节点的电池寿命显着延长至多年，从而提高该技术的接受度并推动工业互联网的推出物联网（工业物联网）。图 1 所示的EnOcean 图 1 所示的EnOcean EDK350 开发套件包括一个带有 USB 300 USB 网关的编程器/演示板，用于连接到 PC 以控制 TCM 320 收发器模块和 STM 300 传感器模块。EDK350 开发套件包括一个带有 USB 300 USB 网关的编程器/演示板，用于连接到 PC 以控制 TCM 320 收发器模块和 STM 300 传感器模块。它还包括太阳能供电温度传感器、按钮发射器、机械能发生器和发射器模块，以展示自供电网络的所有元素。它还包括太阳能供电温度传感器、按钮发射器、机械能发生器和发射器模块，以展示自供电网络的所有元素。图 1：EDK350 开发套件包含使用 EnOcean 的超低功耗协议构建自供电网络所需的所有元素。图 1：EDK350 开发套件包含使用 EnOcean 的超低功耗协议构建自供电网络所需的所有元素。然而，ZigBee 等全球标准与 EnOcean 的能源优化协议之间存在不匹配。虽然 ZigBee 有十多家芯片供应商为系统设计人员提供无线节点和网关的选择，但 EnOcean 联盟仍然依赖一家公司 EnOcean 来提供底层收发器，尽管该协议作为国际 ISO/IEC 14543 的一部分是开放的-3-1X标准。这限制了希望将能量收集用于工业无线网络的设计人员的选择。然而，ZigBee 等全球标准与 EnOcean 的能源优化协议之间存在不匹配。虽然 ZigBee 有十多家芯片供应商为系统设计人员提供无线节点和网关的选择，但 EnOcean 联盟仍然依赖一家公司 EnOcean 来提供底层收发器，尽管该协议作为国际 ISO/IEC 14543 的一部分是开放的-3-1X标准。这限制了希望将能量收集用于工业无线网络的设计人员的选择。ZigBee 的最新版本 3.0 现在旨在结合这两种方法的优势来创建一个开放的全球规范，将能量收集无线通信扩展到更广泛的自供电物联网传感器解决方案。ZigBee 的最新版本 3.0 现在旨在结合这两种方法的优势来创建一个开放的全球规范，将能量收集无线通信扩展到更广泛的自供电物联网传感器解决方案。图 2：ZigBee 3.0 旨在为可使用能量收集的工业物联网的互操作协议奠定基础。图 2：ZigBee 3.0 旨在为可使用能量收集的工业物联网的互操作协议奠定基础。