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基于IEEE1451标准的无线变送器模块(WTIM)研究与实现

吴家平  
【摘要】: 随着计算机技术与通讯技术的发展,在获取数据和信息方面,传感器变得越来越重要。传感器发展的一个趋势是网络化智能传感器。通过将微处理器和传感器相结合,形成智能化传感器节点,并且通过现场总线对位于现场的多个智能传感器节点以及传感器节点和远程监控计算机进行连接,从而使得智能传感器不仅具有数据采集、处理功能,并且还具有数据传输和信息交换功能。但是由于不同的现场总线标准的相继出现,兼容性问题出现了:基于各类现场总线的网络化智能传感器存在接口不兼容,对系统研发、集成和维护带来了很多问题,为此,国际电子电气工程师协会(IEEE)及美国国家标准技术总局(NIST)联合推出了IEEE1451网络化智能传感器接口标准。该标准的推出使得各厂商研制的网络化智能传感器能够相互兼容,实现了各厂商传感器之间的互操作性与互换性。 本文在深入分析和研究IEEE1451标准的基础上,给出了基于IEEE1451.0和IEEE1451.5的无线变送器接口模块的一种实现。软件中定义的一系列通用的功能、接口、命令和变送器电子数据表格,都严格遵守IEEE 1451.0和IEEE 1451.5层标准而独立物理媒介,这使得传感器软件具有高度的可移植性,而且便于维护;针对具体的通讯媒介,IEEE1451.5为传感器通讯接口指定一系列无线通讯协议,定义了连接无线变送器接口模块和网络应用处理器的接口模块,并针对具体的无线协议定义了变送器电子数据表。 论文针对当前的几种无线通讯协议作出分析和比较,选择了Zigbee协议作为IEEE 1451.5层的通讯协议,在其基础上对无线变送器接口模块的功能、接口、命令进行了具体的实现。当无线变送器接口模块上电以后,其通过Zigbee协议网络应用处理器发送加入网络请求,并将相关的电子数据表格发送给网络应用处理器以进行自识别。在成功识别之后,变送器接口模块和网络应用处理器之间根据协议定义的接口以及命令进行数据传送和信息交换。 最后,对变送器接口模块的功能进行了测试,变送器接口模块以及整个智能传感器系统均能够正常工作。


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1 吴家平;基于IEEE1451标准的无线变送器模块(WTIM)研究与实现[D];华东师范大学;2010年
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