基于以太网的传感器应用网络

概述

传感器网络中，除了比较热门的无线传感器网络之外，还有一种基于以太网的智能传感器网络， 即把计算机网络事实上的国际标准——TCP/IP协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议）和以太网协议引入到了传感器中，在传感器中嵌入了TCP/IP协议和以太网协议，使传感器不通过PC就能直接连上Internet/ Intranet。

相对于其他类型传感器而言，这种传感器由于内部直接嵌入了TCP/IP协议和以太网协议，所以现场级的传感器就具备了以太网功能，使得测控系统在数据采集、信息发布及系统集成等方面都以企业内部网（Intranet）为依托，使得测控网和信息网统一起来。如果企业Intranet与Internet相连，各种现场信息均可在整个Internet上实时浏览，如果需要，这些信息在全球任何开通了Internet的地方均可实时浏览共享。

基于以太网的视觉传感器

视觉传感器主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备，其主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。由于该类型传感器要传输的数据信息非常丰富， 所以，以太网接口为视觉传感器带来了一种全新的系统解决方案，代表产品为康耐视公司的Checker 4G 系列（如图1所示）。

Checker 4G视觉传感器可通过以太网络进行远程设置和监控，也可以通过以太网和PROFINET与各类PLC进行通信（图2所示），以及将每次检测的图像保存到FTP服务器上。使用Checker 4G时，用户可将该传感器配置为存在传感器或测量传感器以对生产过程进行检测和防止出现错误。存在传感器用于验证相应特征是否存在，而测量传感器用于验证相应特征是否为具有适当的高度、宽度或直径。无论使用何种模式， 每台Checker 4G传感器能够“检查”的元件特征数都不会受限制。利用具有元件检测技术，Checker 4G传感器还能以每分钟超过6000个元件的速度检测生产线上不同位置的元件。

除此之外，Checker 4G系列的特征还有：在工业IP67外壳内集成照明、光学和I/O元件；用于定制输出的逻辑方式；多达32个任务变更；多达4个离散输出；基于编码器的元件跟踪；彩色滤镜等。[page]

基于以太网的温度传感器

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

如果要将传统的热电阻或热电偶要接入到以太网中，必须通过一定的系统设计，比如采用图3所示的BL2000嵌入式系统。BL2000是Wildeat公司生产的一个功能强大的开放的实时嵌入式系统，其Rabbit CoreRCM 2000模块内和你Rabbit 2000微处理器、大容量Flash及STAM、内置以太网接口，可直接通过网络实时监控； 具备RS-232/RS-485接口，可与各种串行设备快速进行网络连接；内置A/D、D/A转换器，可快速有效地实现A/D、D/ A转换。

BL2000开发软件在专用的开发环境Dynamic C下编译、调试通过，可通过在编程时对特定的头文件进行调用，实现TCP/IP协议的使用，免去了复杂的协议学习步骤，可通过Front Page、Dream Wave等软件现行进行网页制作，在通过编译语言将其写入程序内进行调用，最后存储在BL2000内，将工业的模拟量接口接与BL2000相应的接口上，数据处理在程序内部完成，这样就实现了数据采集到BL2000上，然后进行数据处理同时通过IE登录网站可观看采集结果及处理结果的全过程。

在基于B L2 0 0 0 以太网温度传感器设计中， 主要通过Dynamic C实现对网页的调用和数据的处理等功能，配置部分程序如下：

/***********************************
* 配置字节 *
* ------------- *
* 更改网关以及IP地址适应自己的网络 *
***********************************/
#define MY_GATEWAY "10.103.0.1"
#define MY_IP_ADDRESS "10.103.0.226"
#define MY_NETMASK "255.255.255.0"
#define TCP_BUF_SIZE 2048
/*
* WEB服务的配置字节
*/
#define HTTP_MAXSERVERS 2
#define MAX_TCP_SOCKET_BUFFERS 2
#define REDIRECTHOST
MY_IP_ADDRESS
/********************************
* 结束配置字节 *
********************************/

总结

综上所述，基于以太网的网络化智能传感器使传感器从被动检测向主动进行信息处理和信息发布方向发展；从孤立单一检测向智能化、系统化、网络化发展；从本地测量向远程实时在线测控发展，它代表了当今传感器技术的发展方向。(end)