1、無線傳輸技術概況
無線傳輸是指利用無線技術進行數據傳輸的一種方式。無線傳輸和有線傳輸是對應的。隨著無線技術的日益發展,無線傳輸技術應用越來越被各行各業所接受。不同的通信技術有著不同的特點,也各有適合自己的應用場景。較早期的無線傳輸技術,如WiFi、ZigBee和Z-Wave,通信傳輸距離不遠,在智能家居領域,必須再加裝訊號加強的天線或中繼站。若是要滿足較遠距離可靠傳輸,LPWAN技術顯然能大幅縮減搭建成本,只要幾個機站就能覆蓋大面積的范圍;以電池作為電力來源,讓傳感器的安裝步驟更簡易。目前最受關注的LPWAN技術分別是LoRa、Sigfox和NB-IoT。
2、LoRa技術概況
LoRa為Long Range的縮寫,為低功耗廣域網通信技術的一種,Semtech公司于2013年發布的超長距離低功耗數據傳輸技術。以往,在LPWAN產生之前,似乎只能在遠距離以及低功耗兩者之間做取舍。而LoRa無線技術的出現,改變了關于傳輸距離與功耗的折中考慮方式,不僅可以實現遠距離傳輸,并且同時兼具低功耗、低成本的優點。
LoRa的網絡形成如圖1所示,遠距節點可以透過多臺網關(gateways)與后端網絡服務器連接,將數據上傳后送至云端或服務器上。但是對于長距離,低功耗,只有少量數據需要傳輸的應用場景,目前還沒有能更滿足上述需求的無線通信技術,這也就是LoRa技術誕生的原因。
3、無線振動監測系統
無線振動監測系統主要振動傳感器、溫度傳感器、數據處理模塊、無線收發模塊、基站通信模塊、計算機等組成。如圖2所示。
本設計系統以mems微機電類型的三軸加速度傳感器為重點,附加溫度傳感器,利用LoRa通信協議,將現場多個傳感器數據發送至中間基站點,中間基站點利用4G通信方式,將數據上傳至云端或者服務器,實現遠端實現數據分析,跟蹤設備狀態。
振動分析方法作為滾動軸承故障診斷的重要手段之一,在物聯網不斷推進的大背景下,也將有更多無線傳輸方式不斷涌出,LoRa技術作為一種新型傳輸方式,在本設計中體現了其穩定性、傳輸距離遠等較多優勢,同時,面對具體環境與設備布局時,需要通過不同的調整,最終來適應不同的設備需求,要完全適應于不同行業、不同環境的監測系統還有一段路要走 。