無線數字傳感器的新應用

　　即使在萌芽階段，人們仍然認為在不久的將來數字傳感器對電子市場具有重要的推動作用。制作數字傳感器的接口以及支持用于數字傳感器網絡的形式多樣的通訊協議都是對技術工藝的巨大挑戰。傳感器的非均質特性和其操作條件的多樣化也對技術工藝提出了巨大的挑戰。目前在全世界有超過3000家傳感器制造商正在運作，Intechno 咨詢公司估計它們在2008年的總銷售額將會超過500億美元。

　　數字傳感器的新興標準

　　如今傳感器網絡使用多種技術來為不同的工業服務。用于傳感器網絡的各種專屬協議的數量激增。這就需要在傳感器網絡中引入綜合翻譯途徑，它是一個復雜而又昂貴的體系。因此人們需要更大程度的標準化。

　　工程任務組(The Internet Engineering Task Force-IETF)正在為以藍牙、Wi-Fi和802.15.4網等為基礎的無線傳感器網絡開列一個標準，以便能將傳感器節點連接到更寬廣的互聯網絡上。IETF的目標是在傳感器之間建立一種通訊方式，這種通訊方式不需要專屬的翻譯途徑。這項協議將在2009年6月制定出臺。由IEEE(電氣和電子工程師協會)的1451委員會制定的標準于上世紀90年代中期被引入，它為連接在網絡中的變換器(傳感器和執行器)之間提供了一個通用而且完全透明的界面。這個標準體系包含不同的子體系：IEEE P1451.0定義了物理層面的必備條件，通訊協議和基本功能;IEEE1451.1控制信息在網絡上的獲取和發送;IEEE1451.2處理有線網絡的界面事宜，與RS-233、ES-485和USB等標準兼容;IEEE1451.3啟動處在多分支網絡中的傳感器的運行;于2003年通過的IEEE P1451.4規定與數字傳感器相關的數據(像傳感器的類別、型號、操作參數以及位置等)必須能夠以電子數據表的格式從整合在傳感器中的EEPROM(電可擦除只讀存儲器)存儲器中讀取，這種數據表被稱為變換器電子數據表(TEDS-Transducer Electronic Data Sheet)。IEEE P1451.4標準極大地簡化了傳感器的布線以及更換故障傳感器的問題。 它同時也免除了傳感器在設置和校準方面的人工干預，這種干預即費時又易出錯。這樣傳感器就成了即插即用的裝置。在美國國家儀器網站中有一個有效TEDS的數據庫，它包括了可以在IEEE P1451網絡中使用的各種老式的或沒有EEPROM的傳感器的專門資料。IEEE 1451.5標準仍在審核階段，它規定的是將TEDS連接到無線網絡中的必要條件，如與802.11、藍牙或ZigBee等的連接。最近又提出了IEEE 1451.6標準議案，它定義TEDS和CAN總線的接口。

　　圖1 IEEE P1451標準的制定為連接在網絡上的變換器(傳感器和執行器)之間提供了一個通用且完全透明的界面。