ElectronicDesign COM内容内容74419 74419 F1 SM

能源收集权力在工业应用中的无线传感器网络

2012年9月12日
低功耗和可靠的无线通信的进步以及传感器和能量收集技术的改进,使得使用这种类型的通信而不是有线基础设施来实现更实用和更有效。

> >网站资源
..> >图书馆:TechXchange
.. .. >> Techxchange:电源管理
.. .. .. >>主题:能源收获

由于工业应用的无线传感器通信的进步,正在重新发明工厂和工厂过程自动化。这些创新是自动化工程师赋予自动化工程师,以利用现代无线通信的新功能融合旧制造。

对于许多工业应用,由于附属故障排除,维护和修复问题,无线传感器网络通常在短期和长期以来的情况下成本低于有线解决方案。这是因为在无线传感器网络中追踪缺陷或者比有线的有线工厂楼层载有数英里和英里的经常埋地接线,更容易。无线也更灵活,允许更轻松,更快地重新配置网络,以满足不断变化的工厂,以调整到更新的产品类型和型号。

无线传感器网络还可以通过3G和4G网络通信技术流传输视频及其更快的数据转移,这在需要时钟监测和监视的关键工业网站中是非常有价值的。燃气管道,视频安全系统,电力设施,水系统和许多其他重要设施都需要立即对失败,篡改事件和事故进行响应,无线传感器网络可以节省数百万美元的环境违规的罚款,更不用说立即控制环境损害。

然而,在工业环境中使用无线通信网络有一个警告。如果没有使用正确的安全方法,人机界面设备如智能手机和平板电脑如智能手机和平板电脑的广泛可用性会对无线工业自动化构成潜在的安全风险beplay体育手机登录(看 ”无线传感器网络的安全性如何?“).幸运的是,许多现代无线传感器网络拓扑和协议都有内置的工具来最大限度地减少漏洞。

权力优势

无线传感器网络的好处远不止这些。例如,无线传感和网络使制造商能够使用低功耗的电子产品,节省能源。由于通信协议以及为其供电的传感器和收发器的进步,制造商可以专注于尽可能低的功耗。

能源收集技术通过与现代集成电路功能配合使用,节省了更多的能源。一些传感器、微控制器、电源管理设备和收发器可以通过几度的热量、少量的机械运动或一些室内照明产生的能量来运行,所有的能源都可以在工业工厂中使用图1

5.线性技术提供针对电压和光伏源以及热电发电机(TEGS)的能量收集应用的各种超低功耗模块。它们包括LTC3588-1 / 2压电能源电源(A),LTC3108 / 9 TEG(B)和LTC3105太阳能400-MA升压DC-DC转换器(C)。(由Linear Technology Corp.提供)

灰尘网络ETERNA收发器芯片实现IEEE 802.15.4e,今年出现。与系统芯片(SOC)一起,这一第二代产品具有功耗水平50%的50%,少于先前的代替,巩固了公司在工业无线传感器网络中的铅图6.Dust Networks声称,基于其Eterna技术的产品消耗的能量是竞争产品的八分之一,这意味着它们可以使用8倍的时间和8倍的“绿色”,即使它们是线路供电的。

7.这种独立的SURECROS Q45光电传感器收发器来自横幅工程,满足工业低功耗无线传感器网络应用。其电源管理电路可为两个AA锂电池提供长达五年的电池寿命,可提供五年(由横幅工程公司提供)


无线传感器网络有多安全?

智能手机和平板电脑等先进的人机界面(HMI)设备可能会使工业无线网络控制变得更加简单。但网络攻击也存在风险,一些是有意的,许多是无意的,如果不采取足够的保护措施,网络攻击可能会导致核电站的运营几乎瘫痪。

从今年2月到4月,网络安全公司Cyberti Corp.的工作人员走遍了近4000英里的道路,寻找IEEE802.11 a/b/g/n无线传输,特别寻找电力控制系统供应商的组织唯一标识符(OUIs)。这些ou由网络设备供应商(控制系统硬件的供应商)应用。

Cyeberti的研究表明,即使在最安全的安全设置中,公开信息接口和完全媒体访问控制(MAC)地址通常也没有受到保护。Cyberti的联合创始人兼首席安全官Matthew E. Luallen警告说,像Modbus、EtherNet/IP、PCCC、DNP3和ICCP这样的控制系统协议本身都是未经认证的,如果数据与一个未受保护或保护较差的无线网络上的控制系统MAC地址相联系,黑客可以自由地做任何他们想做的事情。

Luallen补充说,使用缓存的远程访问凭据和存储在它们上的应用程序,便携式设备可以用作受保护控制基础架构的入口点。无线设备还可以被配置为在IEEE 802.11无线网络和蜂窝网络之间多主题,从而创建不需要的互联网网关。

“便携式电子设备不能归类为锤子或扳手等工具。这些设备保留了控制系统环境的信息,如果放在不可靠的手中,可能会造成额外的伤害。无论该设备是传统的笔记本电脑、iPhone、iPad,还是HART通信器,该工具都可能包含通信点、标记、配置设置、逻辑、图表、蓝图,以及熟练的攻击者可以利用的环境细节,”Luallen说。

“首先,必须调查真正的生产率收益和使用具有无限访问控制系统的移动应用程序的成本,”他补充道。Luallen还表示,不应从传统的消费电话或平板电脑允许控制系统远程访问。“如果您对存在的网络风险有一个现实的恐惧,您应该在做任何随着添加移动应用程序时增加攻击表面的任何事情之前甚至很努力。风险可能会被证明大于所获得的实际生产力。“

相关文章:

传感器将智能放在智能电网中

> >网站资源
..> >图书馆:TechXchange
.. .. >> Techxchange:电源管理
.. .. .. >>主题:能源收获

从我们的合作伙伴

欢迎来到边缘

照片/图像信用(按顺序显示)。pinkkeyes - 股票.Adope.com,mopoly919 - 股票.Adobe.com,proindustrial2 - Stock.adobe.com。加入我们...

M12连接器自动化和行业4.0合规性

由...赞助。M12连接器自动化和行业编码4.0合规性|1.连接器在任何形式的持续运行中都很重要......

控制输入电源,为现在和下一代电源控制器

当前和下一代电源控制器的输入电源控制应用简介。随着电力推进的采用,以及发动机的性能的提高。

更多里程,未来电动车辆的电线较少

1月6日,2021年
下一代电池管理系统(BMS)的无线化将消除电动汽车内部沉重的通信电缆,以帮助提高驾驶性能……

声音你的意见!

本网站要求您注册或登录后发表评论。
尚未添加任何评论。想要开始对话?
ADC

高速RF采样ADC提高带宽,动态范围

2017年2月22日
直接射频采样,将传入信号直接发送到ADC,有助于简化接收机架构。
通信

关于蜂窝运营商认证要求的11个误区

2017年2月17日
在项目计划中经常被忽视的是,手机遵从性经常会在最后一分钟绊倒设计人员,导致大量的首次测试失败。
Baidu