یک راهنمای جامع: چگونه از بین انواع مختلف حسگرها و پروتکل های رابط انتخاب کنیم؟

انواع مختلف حسگرها و پروتکل های رابط

فناوری انواع مختلفی از ظرفیت انسان را گسترش داده است و حسگر دامنه ادراک انسان را گسترش داده است.با پیشرفت سریع تکنولوژی مدرن.تقاضای زیادی برای اینترنت اشیا، کلان داده، فناوری محاسبات ابری و غیره وجود دارد.این به طور گسترده ای در اقتصاد، علوم و فناوری دفاع ملی، معیشت مردم و هر زمینه دیگری اعمال می شود.

درک حسگرها و هدف آنها

اینجا جنگلی است با انواع حسگرهای بی شمار.از سنسورهای درجه حرارت ساده گرفته تا سیستم های پیشرفته LiDAR، همه آنها نقش های منحصر به فردی در دنیای فناوری محور ما دارند.بنابراین، اولین قدم برای انتخاب سنسور مناسب، درک کاری است که آنها انجام می دهند.

حسگرها چشم و گوش دستگاه های ما هستند و داده های ارزشمندی را از دنیای فیزیکی ارائه می دهند.آنها عوامل محیطی را بررسی می کنند، تغییرات را تشخیص می دهند و این اطلاعات را به سایر قسمت های سیستم منتقل می کنند.سنسوری که انتخاب می کنید تا حد زیادی به آنچه می خواهید اندازه گیری کنید بستگی دارد.

انواع سنسورها

انواع سنسورها می توانند سر شما را به چرخش درآورند!در اینجا یک عکس فوری از برخی از رایج ترین آنها آورده شده است:

1. سنسورهای دما: همانطور که از نام آن پیداست، تغییرات دما را دنبال می کنند.آنها نان و کره سیستم های HVAC و بسیاری از فرآیندهای صنعتی هستند.

2. حسگرهای مجاورتی: برای رباتیک و سیستم های امنیتی مفید است، این حسگرها وجود یا عدم وجود یک شی را در محدوده خاصی تشخیص می دهند.

3. سنسورهای فشار: نظارت بر فشار هوا یا مایع نقطه قوت آنهاست.آنها را در وسایل نقلیه، دستگاه های پزشکی و سیستم های نظارت بر آب و هوا پیدا خواهید کرد.

4. حسگرهای نور: این حسگرها سطوح نور را تشخیص می دهند و معمولاً در سیستم های روشنایی خودکار و دوربین ها استفاده می شوند.

بنابراین به طور معمول، و سنسورها به حسگر بی سیم و سنسور سیمی معمولی تقسیم می شوند.

سنسورهای سیمی معمولی دستگاهی را به هم متصل می‌کنند که ورودی را دریافت می‌کند، از مزیت دقت بالا، بادوام است و می‌تواند چندین بار بدون تعویض استفاده شود.

سنسور بی سیم یک جمع کننده ارتباط بی سیم است که عملکردهای جمع آوری داده ها، مدیریت داده ها و ارتباطات داده را ادغام می کند، دارای مزیت عملکرد کم مصرف، انتقال داده های بی سیم، بدون سیم کشی، نصب انعطاف پذیر و اشکال زدایی و غیره است.

پروتکل های ارتباطی به پروتکل های ارتباطی بی سیم و پروتکل های ارتباط سیمی تقسیم می شوند.پروتکل ارتباطی فرمت مورد استفاده توسط واحد داده، اطلاعات و معنایی که واحد اطلاعات باید داشته باشد، حالت اتصال و زمان ارسال و دریافت اطلاعات را برای اطمینان از انتقال روان داده ها به مکان تعیین شده تعریف می کند.

انواع پروتکل های ارتباطی دارندRFID، مادون قرمز، ZigBee، بلوتوث، GPRS، 4G، Wifi و NB-IoT.پروتکل های ارتباطی دارندMBus، USB، RS232، RS485 و اترنت.

برخی از جزئیات هر پروتکل به شرح زیر است:

A: پروتکل های بی سیم

ارتباطات بی سیم به بخش مهمی از فناوری مدرن تبدیل شده است.از اسباب بازی های کنترل از راه دور گرفته تا ماشین آلات صنعتی پیشرفته، پروتکل های بی سیم نقش مهمی دارند.در اینجا برخی از موارد رایج وجود دارد:

1. RFID(شناسایی فرکانس رادیویی): RFID برای تبادل داده های بدون تماس، بیشتر در سیستم های کنترل دسترسی و ردیابی دارایی استفاده می شود.

2. مادون قرمز:ارتباطات مادون قرمز در برنامه های کاربردی کوتاه برد مانند کنترل تلویزیون و انتقال داده های کوتاه برد بین دستگاه ها استفاده می شود.

3. ZigBee:ZigBee یک شبکه بی سیم کم مصرف و با نرخ داده کم است که عمدتاً در تنظیمات صنعتی، خانه های هوشمند و سیستم های کنترل از راه دور استفاده می شود.

4. بلوتوث:احتمالا این یکی را می شناسید!بلوتوث برای ارتباطات کوتاه برد، نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه استفاده می شود.این برای اتصال وسایل جانبی مانند صفحه کلید، ماوس و هدفون عالی است.

5. GPRS(سرویس رادیویی بسته عمومی): GPRS در ارتباطات سیار برای دسترسی به اینترنت، پیام های چندرسانه ای و خدمات مبتنی بر مکان استفاده می شود.

6. 4G:نسل چهارم فناوری سلولی، 4G، دسترسی به اینترنت فوق‌باند تلفن همراه را برای تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ و سایر دستگاه‌های تلفن همراه فراهم می‌کند.

7. وای فای:Wifi یک پروتکل شبکه بی سیم است که به دستگاه ها اجازه می دهد بدون اتصال کابل مستقیم با هم ارتباط برقرار کنند.این به طور گسترده در شبکه های خانگی، شبکه های اداری و هات اسپات های عمومی استفاده می شود.

8. NB-IoT(اینترنت باند باریک اشیاء): NB-IoT یک پروتکل شبکه گسترده کم مصرف است که برای اتصال دستگاه ها در فواصل طولانی در مناطق صعب العبور طراحی شده است.برای برنامه های IoT ایده آل است.

ب: پروتکل های سیمی

حتی در دنیای بی سیم ما، پروتکل های سیمی هنوز نقش مهمی دارند، به ویژه در برنامه های صنعتی و با نرخ داده بالا.

1. MBus (متر-اتوبوس):MBus یک استاندارد اروپایی برای خواندن از راه دور کنتورهای حرارتی و سایر کنتورهای مصرفی است.

2. USB (گذرگاه سریال جهانی):USB برای اتصال، ارتباط و منبع تغذیه بین رایانه ها و دستگاه های جانبی آنها استفاده می شود.

3. RS232:این یک استاندارد برای انتقال ارتباط سریال داده ها است.این به طور سنتی در پورت های سریال کامپیوتر استفاده می شود.

4. RS485:مشابه RS232، RS485 از گره های بیشتر در هر شبکه و طول کابل بیشتر پشتیبانی می کند.این در سیستم های کنترل صنعتی و اتوماسیون ساختمان استفاده می شود.

5. اترنت:اترنت به طور گسترده در شبکه های محلی (LAN) استفاده می شود.سرعت بالا و ارتباط قابل اعتماد بین دستگاه ها را فراهم می کند.

انتخاب پروتکل مناسب تا حد زیادی به برنامه و محیط بستگی دارد.هنگام انتخاب خود همیشه فاکتورهایی مانند برد، مصرف انرژی، سرعت داده و نوع دستگاه های متصل را در نظر بگیرید.

در سال 1983 بر اساس استاندارد اتوبوس صنعتی RS-422، انجمن صنایع الکترونیک استاندارد اتوبوس صنعتی RS-485 را تدوین و صادر کرد.استاندارد گذرگاه RS-485 استانداردهایی را برای خواص الکتریکی رابط های باس مشخص می کند که برای دو حالت منطقی تعریف شده اند: سطح مثبت بین +2V ~ +6V است که نشان دهنده یک حالت منطقی است.سطح منفی بین -2 ولت و -6 ولت نشان دهنده حالت منطقی دیگری است.سیگنال دیجیتال از حالت انتقال دیفرانسیل استفاده می کند که می تواند به طور موثر تداخل سیگنال نویز را کاهش دهد.

این می تواند به طور موثر از چندین زیرگره، فاصله ارتباطی و حساسیت بالای دریافت اطلاعات پشتیبانی کند.در شبکه ارتباطی صنعتی، باس RS - 485 عمدتاً در انتقال و تبادل اطلاعات عمومی و خارجی استفاده می شود، انواع تجهیزات صنعتی با قابلیت سرکوب نویز موثر، سرعت انتقال داده کارآمد و قابلیت اطمینان خوب انتقال داده و طول کابل ارتباطی مقیاس پذیر است. با بسیاری از استانداردهای ارتباط صنعتی بی نظیر است. بنابراین، RS-485 به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده شده است.

پروتکل ارتباطی HENGKOسنسور دما و رطوبتوسنسور گازRS-485 است.در ردیاب دما و رطوبت و گاز، اتوبوس RS-485 می تواند اطلاعات را انتقال دهد و داده ها را به طور مستقیم با سنسور مبادله کند تا از پاسخ و دقت داده ها اطمینان حاصل شود.

علاوه برپروب سنسور گازبه عنوان یک عنصر اندازه گیری تاثیر زیادی بر دقت اندازه گیری سنسور دارد.با توجه به محیط اندازه گیری متفاوت سنسور، انتخاب محفظه پروب بسیار مهم است.مانند محفظه پروب فولاد ضد زنگ دارای مزیت مقاومت در برابر دمای بالا است.ضد خوردگی، ضد آب، حذف گرد و غبار، برای دما و رطوبت بالا، گرد و غبار بزرگ و سایر محیط های شدید موجود است.