當(dāng)前位置:首頁 > 測試測量 > 測試測量
[導(dǎo)讀]人類為了不讓自己迷失在茫茫大自然中,發(fā)明羅盤、指南針、衛(wèi)星等工具,解決了“我在哪里”的問題;隨著大型工廠或礦下人員安全要求提高,還需解決“你在哪里”的人員定位問題。

人類為了不讓自己迷失在茫茫大自然中,發(fā)明羅盤、指南針、衛(wèi)星等工具,解決了“我在哪里”的問題;隨著大型工廠或礦下人員安全要求提高,還需解決“你在哪里”的人員定位問題。

工廠企業(yè)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模不斷增加,動輒幾千畝的生產(chǎn)廠區(qū)對于安全生產(chǎn)的全程人員管理提出更高要求,尤其是電力、煉油化工企業(yè)屬于高溫、高壓、易燃、易爆、有毒的危險行業(yè),加之具有生產(chǎn)裝置大型化、密集化、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)過程緊密耦合等特點,與其他工業(yè)部門相比具有更大的危險性。

圖 1 大型工廠由于設(shè)備特點、行業(yè)特殊性等定位搜救困難

如何加強管控,及時定位工廠人員位置,降低危險事故發(fā)生的概率,一直是生產(chǎn)中的關(guān)鍵性問題。工業(yè)級技術(shù)的定位精度要求更高,要區(qū)分人群中的個人等,與專用標(biāo)簽和傳感器配套使用。

圖 2 不同類型的電子標(biāo)簽與基站

今天我們這里來了解下zigbee工業(yè)級定位方案。

圖 3 多種定位方案精度及開發(fā)難度二維圖

TOF測距功能:

ZM5168 模塊具有硬件Time-of-Flight(ToF)引擎,該引擎具有測量兩個zigbee 節(jié)點間2.4GHz 信號傳輸時間的功能。通過測量節(jié)點間信號的傳輸時間,可推算出這兩個zigbee 節(jié)點的距離。在測量出zigbee 節(jié)點間的距離后可用于開發(fā)zigbee 節(jié)點定位等應(yīng)用系統(tǒng)。

兩個zigbee 節(jié)點間執(zhí)行ToF 的運行機制為:本地節(jié)點發(fā)送一個ToF 報文給遠(yuǎn)端節(jié)點,遠(yuǎn)端節(jié)點對這個ToF 報文自動回復(fù)一個應(yīng)答,如圖 4所示。

圖 4 ToF運行機制

本地節(jié)點測量從發(fā)送ToF 報文到接收到應(yīng)答的時間,這個總的時間為。同時遠(yuǎn)端節(jié)點會記錄回復(fù)ACK 所需要的時間。把總的時間減去遠(yuǎn)端節(jié)點回復(fù)ACK 所耗費的時間,就是信號在兩節(jié)點間來回總的時間。假設(shè)信號在兩節(jié)點間來回的時間相等,則兩節(jié)點間的信號傳輸時間為來回總的時間的一半,如公式所示。

公式 1 ToF時間計算公式

因為ToF 測距是依靠測量本地和遠(yuǎn)端節(jié)點的信號傳輸時間的,他會受到兩個節(jié)點的時鐘頻率誤差影響,為了減少這個影響,需要進(jìn)行反向測量,即由遠(yuǎn)端節(jié)點發(fā)送ToF 報文,本地節(jié)點回復(fù)應(yīng)答,然后把正向測量和反向測量的結(jié)果求平均,就能消除這個頻率誤差影響。ZM5168 的ToF 測距命令提供正向和反向測距的功能。

測試示例:(CMD 為命令,RSP 為應(yīng)答)

CMD:DE DF EF E1 20 01 00 08 AA

RSP: DE DF EF E1 20 01 00 07 00 01 54 28 2D FB 2D E6 00 01 42 50 2D FF 2E FA 00 01 36 7E 2D F2 2D F9 00 01 36 9E 2D E7 2D EE 00 01 4D 6B 2D F4 2E EC 00 01 3E E4 2D F5 2E F3 00 01 44 E6 2D EC 2D EF 00

命令需要正向測距8 次,返回的應(yīng)答有7 次是測距成功,返回的測距數(shù)據(jù)如所示。

把測出的ToF 時間乘以0.03 得到兩節(jié)點的距離,單位是厘米。

表 1 示例測試數(shù)據(jù)

圖 5 致遠(yuǎn)電子zigbee無線定位方案

zigbee的傳輸速率低,發(fā)射功率僅為1mW左右,而且接納了休眠模式,功耗低,因此zigbee配置非常省電。另外一個星型布局的zigbee網(wǎng)絡(luò)在輪詢機制下,理論上節(jié)點容量高達(dá) 65535 個,而且網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活機動。目前zigbee無線定位方案廣泛應(yīng)用于礦下人員定位、工廠人員定位以及隧道人員定位等應(yīng)用現(xiàn)場。

ZM516x是ZLG致遠(yuǎn)電子基于NXP JN5168無線微控制器開發(fā)的一系列低功耗、高性能zigbee模塊,并提供一個完整的基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)ISM頻段的應(yīng)用集成方案。

圖 6 ZLG致遠(yuǎn)電子ZM5168無線模塊

同時ZLG致遠(yuǎn)電子研發(fā)生產(chǎn)了一款zigbee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備——ZBNET-300C-U工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,實現(xiàn)zigbee網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)高速透傳,無需二次開發(fā)即可快速將zigbee局域網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程zigbee控制和數(shù)據(jù)采集的目的。

圖 7 zigbee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉