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(diǎn)系統數字通信和變送器電子數據表格式（Digital Communication and Transducer Electronic Data Sheet（TEDS）Formats for Distributed Multidrop System），2003年10月通過(guò)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(shí)現數據同步采集、通信和對連接在變送器總線(xiàn)上的電子設備供電。IEEE 1451.3分布式多點(diǎn)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)議和變送器電子數據表格式（Mixed-mode Communication Protocols and Transducer Electronic Data Sheet（TEDS）Formats）。IEEE 1451.1、IEEE 1451.2和IEEE 1451.3標準主要針對可數字方式讀的具有網(wǎng)絡(luò )處理能力的傳感器和執行器。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(gè)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字接口對TEDS的讀寫(xiě)，另一方面也支持模擬接口對現場(chǎng)儀器的測量；同時(shí)使用緊湊的TEDS對模擬傳感器的簡(jiǎn)單、低成本的連接?；贗EEE P1451.4混合模式智能變送器接口如圖6所示。

　?、?IEEE P1451.5

　　IEEE P1451.5提議標準，即無(wú)線(xiàn)通信與變送器電子數據表格式（Wireless Communication and Transducer Electronic Data Sheet（TEDS）Formats）。該提議標準于2001年6月最新推出的，旨在現有的IEEE P1451框架下，構筑一個(gè)開(kāi)放的標準無(wú)線(xiàn)傳感器接口，以適應工業(yè)自動(dòng)化等不同應用領(lǐng)域的需求。

　　4.2 IEEE P1451智能變送器接口標準族體系結構

　　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對象模型來(lái)描述網(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 )的軟件接口規范；同時(shí)通過(guò)定義一個(gè)通用的功能、通信協(xié)議和電子數據表格式，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用而提出來(lái)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的功能如傳感器數據或信息的網(wǎng)絡(luò )傳輸。

　　5、結論

　　網(wǎng)絡(luò )化智能傳感技術(shù)研究方興未艾，建立、開(kāi)發(fā)適用于工業(yè)控制系統的智能傳感器接口將成為今后一段時(shí)間內國際標準化組織的主要任務(wù)。毫無(wú)疑問(wèn)，隨著(zhù)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(lái)測控系統的發(fā)展方向，必將會(huì )得到越來(lái)越廣泛的應用。