WiMi-Net无线模块在分布式数据采集中的应用

2008年09月11日

1.引言

随着社会的发展，各个行业的电算化和自动化程度都越来越高。在工控数据采集业，环境条件恶劣、布线困难已经成了一个普遍的问题。而采用无线传输技术当然是一个不错的选择，有利地解决了这些问题，并且还有高网络容量、高实时性、低功耗等优点。

-Net无线模块介绍

（1）WiMi-Net无线模块工作在433M Hz载波频率，GFSK调制方式，穿透力强，并且支持硬件CRC，前向纠错FEC/BEC，数据白化等技术，这都为延长无线传输距离和穿透厚墙等障碍物做好了准备。

（2）WiMi-Net无线模块支持16个无线工作频点，每个频带的无线基站可管理254个子节点，网络规模的扩展性非常强。子站点可以跨基站无线漫游，自动锁定信号最优的空闲基站，以最快速度提交业务。主站点（基站）可以通过搜索发现所有的活动节点，方便无线网络的管理和部署，用户使用非常简单。

（3）无线模块工作在38.4K bps无线速率，反应速度非常快，智能的数字信号 RSSI/LQI输出，方便移动用户对所在地无线网络信号质量的评估。

（4）WiMi-Net无线模块内置WiMi-Net可靠传输协议栈，采用可扩展的主从式架构无线网络，大大减小了用户的开发周期，方便用户组网。

（5）WiMi-Net协议栈支持多点对一点的传输模型，方便组建移动的分布式数据采集系统；支持一点对多点的广播传输，方便用户批量广播数据文件。

（6）WiMi-Net无线模块支持独立的功率控制管脚DTR/DSR实时休眠唤醒无线模块，支持电池供电的移动应用

（7）灵活的二进制流格式主机接口，二进制流接口带有起始标识和CRC6验证，解码统一，无需命令模式切换。支持UART/SPI两种接口。

3. WiMi-Net无线模块在分布式数据采集中的应用

分布式数据采集的系统构成：

(1) 标准配置的Windows电脑或者嵌入式设备，配置有串口或者以太网接口

(2) 无线通讯基站一台，用于管理无线网络

(3) 电池供电的无线子节点若干，用于传输数据

利用WiMi-Net无线模块在分布式数据采集中可以实现如下功能：

（1）无线数据采集和传输：
和传统的有线连接不同，无线数据采集无需架线，并且WiMi-Net无线模块硬件稳定，可以经受恶劣环境的考验。分布式数据采集中央系统在采集完数据后，将数据发送给无线模块，无线模块就会将数据通过无线发送到远程的基站，然后基站将数据通过串口或者以太网口传送到PC管理中心。

（2）电力控制：
采用无线传输的数据系统，一般采用电池供电，除了数据采集时刻，其余的端口都是关闭的，并且无线模块也处于低功耗模式。
分布式数据采集中央系统需要无线发送数据时，先设置串口的DTR为高电平，无线模块进入活动模式，无线模块完成初始化之后回送一个高电平的DSR信号通知主处理器可以开始进行数据传输。在数据传输完成之后，主处理器设置DTR管脚为低电平通知无线模块进入休眠模式，无线模块在关闭所有的外设之后会回送一个低电平的DSR信号表示已进入低功耗模式。

（3）数据采集的同步功能：
在工业现场，有的分布式数据信号要求同步采集。为了保证同步的准确性，PC端的主控制中心可以先发送一个广播的同步采集指令，无线子站点收到广播同步指令后，将命令输出给主处理器，主处器开始数据采集。这样就可以保证数据采集的同时性。

（4）高网络容量，大业务规模：
WiMi-Net无线模块支持16个无线工作频点，每个频带的无线基站可管理254个子节点，网络规模的扩展性非常强。如果一个基站的无线通讯量过载，基站无法承载过多的子节点的数据传输请求时，可以部署多台基站来调度和管理整个无线网络。