基于IEEE1451智能傳感器的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

作者：時間：2012-11-08 來源：網(wǎng)絡(luò)

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4 WTIM 設(shè)計

WTIM 部分可以通過MMI 接口將傳感器的TEDS 讀出，并將其通過無線設(shè)備發(fā)送給NCAP，并且通過IEEE1451.0 標(biāo)準(zhǔn)定義的通用API 函數(shù)來控制可讀取傳感器和執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)。WTIM 狀態(tài)圖如圖3 所示。

在WTIM一上電時即進(jìn)入初始化狀態(tài)，隨后馬上進(jìn)入PREREG狀態(tài)。在PREREG狀態(tài)中TIM要通過完成向NCAPREG的任務(wù)，之后進(jìn)入NCAPREG狀態(tài)。進(jìn)入NCAPREG狀態(tài)意味著WTIM已經(jīng)與一個NCAP進(jìn)行了連接，但是并沒有被設(shè)置與TIM完成數(shù)據(jù)交互。當(dāng)NCAP設(shè)置WTIM與TIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時，它就會發(fā)送一個開放命令和一個或多個寫命令，然后WTIM進(jìn)入OPEN狀態(tài)。在OPEN狀態(tài)中，WTIM就可以和NCAP、TIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互了。OPEN狀態(tài)可以被關(guān)閉命令終止。如果多次通信失敗,則表明TIM當(dāng)前沒有通道可用，WTIM將由OPEN狀態(tài)轉(zhuǎn)為NCAPREG狀態(tài)。如果TIM沒有被注冊，則WTIM狀態(tài)由NCAPREG狀態(tài)轉(zhuǎn)為PREREG狀態(tài)，進(jìn)行TIM注冊。

5 NCAP設(shè)計

符合IEEE1451.5標(biāo)準(zhǔn)的NCAP支持接入多個同一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的WTIM。當(dāng)首次上電NCAP進(jìn)入初始化狀態(tài)時，馬上進(jìn)入UNREGDOT5狀態(tài)。根據(jù)設(shè)計要求，NCAP應(yīng)該包含一個符合ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)器，在UNREGDOT5狀態(tài)意味著協(xié)調(diào)器并沒有建立一個有效的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。之后NCAP將進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的注冊和建立，這時NCAP就會進(jìn)入DOT5REG狀態(tài)。DOT5REG狀態(tài)說明NCAP已經(jīng)建立了一個網(wǎng)絡(luò)，但是并沒有和WTIM建立連接，因此也就不存在與TIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。NCAP網(wǎng)絡(luò)注冊狀態(tài)圖如圖4所示。

當(dāng)一個NCAP 建立的網(wǎng)絡(luò)有一個或多個WTIM 注冊時，它就會進(jìn)入TIMREG 狀態(tài)。在這一狀態(tài)NCAP 會完成對所有TIM 的注冊。為了完成與TIM 的數(shù)據(jù)交互，NCAP 會發(fā)送一條開放命令和一條或多條寫命令，隨后NCAP 進(jìn)入OPEN 狀態(tài)。在OPEN 狀態(tài)，即可以和WTIM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。OPEN 狀態(tài)可以被關(guān)閉命令結(jié)束。因為NCAP 維持各個WTIM 相互獨(dú)立，所以NCAP 可以在任
何時刻發(fā)現(xiàn)和連接節(jié)點(diǎn)。NCAP 運(yùn)行狀態(tài)圖和順序圖分別如圖5、圖6 所示。

在國外對于智能 傳感器的研究起步比較早，到目前為止已有相當(dāng)一部分投入到應(yīng)用中，如在遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制、分布測量和控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和在協(xié)作式測量和控制中的應(yīng)用。而國內(nèi)對于IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)族的研究還處于起步狀態(tài)，一些高等院校也在進(jìn)行針對IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)族的研究，但是目前絕大部分的研究工作還是停留在對標(biāo)準(zhǔn)本身的解釋和闡述，并沒有將其應(yīng)用在實際的工程中。而且主要集中于對IEEE1451協(xié)議中較早版本的研究，明顯落后于國外的研究現(xiàn)狀。

本文將IEEE145標(biāo)準(zhǔn)族中的四種標(biāo)準(zhǔn)通過組合使用，設(shè)計完成了一套完整的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，這對于IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)的推廣有一定的現(xiàn)實意義。