Sieci bezprzewodowe dla systemów zdalnych pomiarów

• Autorzy: Kubiak Z. , Urbaniak A.

Warianty tytułu

EN

Wireless networks for remote measurement systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano przeglądu rozwiązań w zakresie transmisji danych w bezprzewodowych sieciach pomiarowych. Omówiono wymagania stawiane tego typu rozwiązaniom zarówno pod względem sposobu transmisji jak i jej jakości. Scharakteryzowano tryby pracy węzłów sieci pełniących różne funkcje pomiarowe, transmisyjne nadawczo-odbiorcze i koordynujące oraz pracujące w charakterze koncentratorów danych czy routerów. Zwrócono uwagę na szczególne wymagania w zakresie zasilania węzłów sieci wskazując rozwiązania energooszczędne pozwalające na pracę węzłów sieci pomiarów bez konieczności wymiany baterii zasilających w długim okresie czasu. Efekt oszczędności energii uzyskano na drodze zastosowania mikroprocesorów pracujących w trybie uśpienia z minimalnym zużyciem energii i wybudzanych do aktywności na krótki czas pomiaru i transmisji. Zamieszczono charakterystykę najczęściej stosowanych specjalizowanych protokołów transmisji danych w sieciach bezprzewodowych, zarówno tych najprostszych jak i bardziej złożonych. Na tej podstawie sformułowano wnioski w odniesieniu do możliwych zastosowań.

EN

In the paper there are reviewed the solutions within the field of data transmission in wireless measurement networks. There are also developed the requirements set for this kind of solutions, taking into account the way of transmission and its quality. There are characterized the working modes of network nodes that perform many different functions: measurement, two-way transmission, coordination, data concentration or routing ones. The special demands are underlined in the range of network nodes' energy supply. There are recommended low-energy solutions enabling measurement nodes to work without the necessity of battery change for a long period of time. The energy economy effect is obtained by use of microprocessors working in the sleep mode with minimal energy consumption and turned on only for the short time activity needed for measurement and data transmission. There are presented characteristics of the most often used specialized transmission protocols in wireless networks, both simple and more complicated ones. On this basis there are formulated the conclusions respect to possible applications.

Słowa kluczowe

PL

inteligentne pomiary; bezprzewodowe sieci pomiarowe; protokoły pomiarowe

EN

intelligent sensor; wireless measurement networks; measurement protocols

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 72--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kubiak Z.

autor

Urbaniak A.

• Instytut Informatyki Politechniki Poznańskiej,

Bibliografia

• [1] AN053, Measuring power consumption with CC2430 & Z-Stack. Texas Instruments, 2007.
• [2] AN1066, MiWiTM Wireless Networking Protocol Stack. Microchip Technology Inc., 2007.
• [3] AN123, Microchip ZigBee-2006 Residential Stack Protocol. Microchip Technology Inc., 2008.
• [4] AN3403, IEEE® 802.15.4 / ZigBee™ Application Note. Rev. 0.0, Freescale, 2007.
• [5] AN3403, IEEE® 802.15.4 / ZigBee™, Software Selector Guide. Freescale Semiconductor, 2007.
• [6] BitCloud User Guide, 8199D–MCU Wireless–05/09. Atmel, 2009.
• [7] Guang-Zhong Yang: Body Sensor Networks. Springer, 2006.
• [8] Holger K., Willing A.: Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks. John Wiley & Sons, Ltd, 2007.
• [9] IEEE Std 802.15.4™, Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). New York, IEEE, 2003.
• [10] Kubiak Z.: Bezprzewodowa sieć pomiarowa WMN, rozdz. 45, w Zieliński Z. (red.) "Systemy czasu rzeczywistego. Postępy badań i zastosowania", WKŁ, Warszawa 2009, s. 507-516.
• [11] Kubiak Z.: Bezprzewodowe sieci sensorowe o małym zasięgu. Rozdz. 2 w: Kwiecień A., Gaja P. (red.) „Techniczne i teoretyczne aspekty współczesnych sieci komputerowych”, WKŁ, Warszawa 2009, s. 19-26.
• [12] Kubiak Z.: Problematyka bezpieczeństwa radiowych sieci małej prędkości ZigBee. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Automatyka z. 145, rozdz. 15. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006, s. 119 – 124.
• [13] Kubiak Z.: SiWiNet – Protokół dla sieci sensorowej. w: Gaja P. (red.) Współczesne Aspekty Sieci Komputerowych, Tom 1, rozdz. 6 WKŁ. Warszawa 2008, s. 69-76.
• [14] Kubiak Z., Urbaniak A.: Bezprzewodowy dostęp do urządzeń pomiarowych. W: Gaja P. (red.) Systemy Czasu Rzeczywistego, rozdz. 24. WKŁ, Warszawa 2005, s. 257 – 268.
• [15] Kubiak Z., Urbaniak A.: Systemy monitorowania zużycia mediów w budynkach. Rynek Energii, nr 5 (84)/2009, s. 22-31.
• [16] Pushbutton Transmitter Device PTM 200. EnOcean, 2007.
• [17] prEN 13757-4. Communication systems for meters and remote reading of meters - Part 4: Wireless meter readout (Radio Meter reading for operation in the 868-870 MHz SRD band), CEN, Brussels 2003.
• [18] RF Sensor Transmitter Module STM 100. EnOcean, 2005.
• [19] Shelby Z., Bormann C.: 6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet, John Wiley & Sons, Inc., 2009.
• [20] Simple Media Access Controller (SMAC), User’s Guide, Document Number: SMACRM Rev. 1.5, Freescale Semiconductor, 2008.
• [21] Standarization EnOcean Communication Profiles, En Ocean GmbH, 2007.
• [22] Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). New York, IEEE, 2003.
• [23] Yuan Li, Wei Ye, Heidemann J.: Energy and Latency in Low Duty Cycle Mac Protocols. In Proceedings of the IEEE Wireless Communications and Networking Conference. New Orleans, LA, USA, March, 2005.
• [24] Ziegler H.: M-BUS WG4. Proposal for a Future 868 MHz Communication Standard. University of Paderborn, 1998.
• [25] ZigBee Specification. ZigBee Document 053474r13. ZgBee Standards Organization, 2006.
• [26] ZigBee®Wireless Networking Overview, Texas Instruments, 2008.
• [27] http://www.zigbee.org