详细解析面向工业物联网的无线传感器网络

  网络运行的可视性是关键。工业网络要求连续运行很多年,然而无论一个网络多么坚固,仍然有可能发生问题。即使网络在安装时运行良好,但是在其运行寿命期内,网络质量还是可能受到各种环境因素的影响。针对这类问题提前发出适当的警报对任何工业网络而言都是很重要,而能够快速诊断并解决问题也是高质量服务的关键。谈到提供网络管理指标的可视性,并非对所有无线传感器网络都要一视同仁。不过,至少工业无线网络的管理系统应该针对以下方面提供可视性:

  ·用信号强度 (RSSI) 来衡量的无线链路质量

  ·端到端数据包传送成功率

  ·网格质量,突出显示没有足够备用路径的节点以保持网络可靠性

  ·节点状态和电池寿命 (在适用的情况下)

  在采用智能网络的最佳工业应用部署中,修复这类问题的方法是,自动在替换路径上重新发送数据,同时连续更新网络拓扑,以最大限度地提高连接性 (参见图 2)。

物联网

  图 2:网络可视性 – 网络管理软件针对无线网络健康状况提供至关重要的可视性,例如这款来自 Emerson Process Management 公司的SNAP-ON 实用软件工具

  智能“物体”应该拥有智能网络。人们对提高“物体”智能化程度相当关注,但是在工业物联网应用中,这并非“智能化”的惟一归属地。工业物联网络应该既利用智能化终端节点,又利用企业IT和运行技术部门必须提供的最佳网络和安全管理功能。网络应该是高度可配置以满足特定应用需求。例如要满足延长电池寿命的低功率要求,就应该具备自助获知网络可用功率的能力并采用智能化路由,以最大限度优化整个网络的功耗。此外,网络应该自动地适应 RF 环境变化,出现这种变化时,能够动态改变拓扑可以更有利。凌力尔特的 SmartMesh 网络管理器 (SmartMesh Network Manger) 不仅实现网络安全、管理和路由优化,而且允许用户在需要时通过空中重新设定节点,以提供一条功能升级途径,适应客户未来的需求变化。

  结论

  物联网在很大程度上是一种工业现象,有明确的业务驱动力和引人注目的投资回报。在关键业务型应用中,工业无线传感器网络必须满足很高的智能化和安全性标准,并能够无需导线可靠运行很多年。现有及新出现的无线网格网络标准可以满足这些严格要求,这些标准将成为关键的工业物联网基本构件,有助于工业客户在工业物联网时代实现业务及服务变革 (参见图 3)。

物联网

 

  图 3:促进变革 – 软件分析 (例如 IntelliSense.io 公司的 Brains.App 软件) 利用来自工业无线传感器网络的数据简化工厂运作、优化产量并提高安全性。