網(wǎng)絡(luò)化智能傳感技術(shù)發(fā)展淺析

　?、?IEEE Std 1451.3

　　IEEE Std 1451.3標準，即分布式多點系統(tǒng)數(shù)字通信和變送器電子數(shù)據(jù)表格式（Digital Communication and Transducer Electronic Data Sheet（TEDS）Formats for Distributed Multidrop System），2003年10月通過了IEEE認可。該標準利用展布頻譜技術(shù)（spread spectrum technique），在一根信號電纜上實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步采集、通信和對連接在變送器總線上的電子設(shè)備供電。IEEE 1451.3分布式多點變送器接口如圖5所示。

　?、?IEEE P1451.4

IEEE P1451.4提議標準，即混合模式通信協(xié)議和變送器電子數(shù)據(jù)表格式（Mixed-mode Communication Protocols and Transducer Electronic Data Sheet（TEDS）Formats）。IEEE 1451.1、IEEE 1451.2和IEEE 1451.3標準主要針對可數(shù)字方式讀的具有網(wǎng)絡(luò)處理能力的傳感器和執(zhí)行器。IEEE P1451.4標準主要致力于基于已存在的模擬量變送器連接方法提出一個混合模式智能變送器通信協(xié)議：混合模式接口一方面支持數(shù)字接口對TEDS的讀寫，另一方面也支持模擬接口對現(xiàn)場儀器的測量；同時使用緊湊的TEDS對模擬傳感器的簡單、低成本的連接。基于IEEE P1451.4混合模式智能變送器接口如圖6所示。

　　⑹ IEEE P1451.5

　　IEEE P1451.5提議標準，即無線通信與變送器電子數(shù)據(jù)表格式（Wireless Communication and Transducer Electronic Data Sheet（TEDS）Formats）。該提議標準于2001年6月最新推出的，旨在現(xiàn)有的IEEE P1451框架下，構(gòu)筑一個開放的標準無線傳感器接口，以適應(yīng)工業(yè)自動化等不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

　　4.2 IEEE P1451智能變送器接口標準族體系結(jié)構(gòu)

　　IEEE P1451標準可以分為面向軟件的接口與面向硬件的接口兩大部分。軟件接口部分借助面向?qū)ο竽Ｐ蛠砻枋鼍W(wǎng)絡(luò)化智能變送器的行為，定義了一套使智能變送器順利接入不同測控網(wǎng)絡(luò)的軟件接口規(guī)范；同時通過定義一個通用的功能、通信協(xié)議和電子數(shù)據(jù)表格式，以達到加強IEEE P1451族系列標準之間的互操作性。軟件接口部分主要由IEEE 1451.1和IEEE P1451.0組成。硬件接口部分是由IEEE 1451.2、IEEE 1451.3、IEEE P1451.4和IEEE P1451.5組成，主要是針對智能傳感器的具體應(yīng)用而提出來的。圖7描述了IEEE P1451標準族的整體框架和各成員間的關(guān)系。

　　需要指出的是，145l.X雖然是互相協(xié)同工作的，但它們也可以彼此獨立發(fā)揮作用。1451.1可以不需要任何1451.X硬件接口而使用，1451.X硬件接口也可以不需要1451.X軟件接口，但其軟件必須要提供相應(yīng)的功能如傳感器數(shù)據(jù)或信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

　　5、結(jié)論

　　網(wǎng)絡(luò)化智能傳感技術(shù)研究方興未艾，建立、開發(fā)適用于工業(yè)控制系統(tǒng)的智能傳感器接口將成為今后一段時間內(nèi)國際標準化組織的主要任務(wù)。毫無疑問，隨著IEEE P1451智能變送器接口標準族體系的建立與完善，基于IEEE P1451標準族所定義的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感技術(shù)代表了未來測控系統(tǒng)的發(fā)展方向，必將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。