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怎样选择适合您应用的无线网络?
工业无线解决方案的每个节点上基本都有一个微控制器。微控制器会通过接口连接至温度传感器和致动器等实体设备,来读取或写入它们的数据。同时,微控制器还需负责管理射频网络协议。协议的选择取决于多种因素。选择最佳解决方案的因素包括:数据传输范围、数据传输速率、功耗和网络协议栈的复杂度。
ZigBee最近受到了大量关注。作为标准解决方案,ZigBee或802.15.4最初被视为许多低功耗、低数据传输速率无线通信应用的最佳选择。但是,它真的适用于所有应用吗?当然不是。在有些情况下,802.11 WLAN非常适用于高数据传输速率的数据传输。同样,有些应用需要更长的数据传输范围和电池寿命。简言之,具体架构决定着特定应用所需的无线网络类型。
在无线网络中,如果数据传输速率增大,系统资源也会相应增多。以802.11 WLAN为例,由于其实现网络通信所需的功耗和代码大小,这些协议不能用于大多数嵌入式应用。典型的 802.11 WLAN节点所需的程序内存高达1MB,还需要功能更强大的处理器来使单节点正常运行。
802.11无线电附加系统处理器的功耗使其非常适用于工业网络中的计算应用和信息回程,但便携式节点需要大量功耗和系统资源才能使802.11 WLAN的节点正常运行。功耗大、代码长且昂贵的802.11 WLAN不适用于温度、压力和致动的远程监控等任务。
ZigBee协议相对较轻巧,它的代码空间为32-70KB,数据传输范围适中,为10-100米。这些特点让ZigBee成为了工业网络的首选。ZigBee的一大优点是其“网状”能力。网状网络允许节点间的信息传输;这样一来,就算任何节点出现故障或掉线,信息也能顺利传输至目的地。网状网络的数据包处理非常复杂,因此,所需的程序内存较大。图2给出了各无线网络的相应代码大小。
图2:各射频网络所需的系统资源
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