应用说明

成熟的无线环境监测技术

Vaisala

生命科学

维萨拉 viewLinc 监测系统利用基于射频技术的维萨拉 VaiNet 无线设备对 环境条件进行无线跟踪。通过线性调频扩频 (CSS)* 信号调制,VaiNet 提 供稳定的通信,在长距离范围内以及严酷、复杂和闭塞的条件下依旧可靠。 长距离无线通信避免了使用中继器来提高信号强度。VaiNet 的无线数据记 录仪以及接入点已经进行了预编程,以便于可以相互定位并建立通信。更少 的设备和配置让安装更加简单,因此,即使是之前缺乏或者没有设置联网监 测系统经验的用户也能部署它。

* 参见本页末尾的关键术语

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AP10 VaiNet Access Point
VaiNet AP10 网络接入点
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Wireless temperature and humidity data logger in a laboratory
VaiNet RFL100 无线电频率数据记录仪 

 

维萨拉 VaiNet 无线技术使用 sub-GHz 频率在环境监测应用中实现更好的信号 传播。大多数配备无线设备的工业监测系 统都采用某种冗余方式防止数据记录仪网 络中出现单点故障。VaiNet 通过在多个 网络接入点之间分配信号负载形成冗余。 接入点和数据记录仪之间的无线信号强 度决定了最佳数据传输路径。接入点利用 以太网供电 (PoE),从而减少布线,并且 可以轻松连接到 UPS*。如果没有 PoE, 则安装时提供单独的电源。此外,大多数 RFL100 型号都是完全无线的,由电池供 电,可确保系统在停电期间继续监测。如 果无线网络掉线,每个记录仪可以保留长 达 30 天的数据,并且,如果以太网局域 网出现故障,接入点将进行额外的数据存 储。一旦网络恢复,数据记录仪和接入点 就会自动将历史数据回填到监测系统软 件,以确保历史记录不间断。

由于其他频率已得到广泛使用,subGHz 无线技术有很多优点。VaiNet 在 繁重的 2.4 GHz 频段外部进行通信, 信号不易受到干扰。sub-GHz 无线通 信的另一个优点是低频信号,这意味着 信号传播距离更长,穿透力更好。工业环 境和仓库环境中典型的障碍(水泥砌块 墙、金属货架、重型设备、液体产品、铝 箔包装)更容易被低频信号穿透。重要的 是,VaiNet 信号的距离范围长,在较大 的设施中可以通过较少的网络设备实现有 效覆盖。数据传输可靠还意味着传输重试 少,从而节省电力。

保护私有网络数据

VaiNet 具有扩频无线技术的优点,包括 抗干扰、抗拦截和抗多径衰落(反射) 。 使用线性调频信号在更宽的频带上扩展 射频能量,即使信号电平低于背景本底 噪声,也可以实现可靠的通信。它还减 少相同频率重叠信号导致的中断。

无线设备注册通过维萨拉的监测软件 viewLinc 企业服务器处理。无论何时向 系统添加新的数据记录仪,接入点都将 自动识别并将记录仪的信息转发至 viewLinc。在 viewLinc 中被接受之 后,尽管附近的其它 VaiNet 网络重 叠,数据记录仪还是会进行同步。

数据记录仪的测量值在设备之间传输之前 会进行加密。AP10 接入点和 viewLinc 企 业服务器都验证数据已经被正确接收。数 据得到验证之后,将存储到 viewLinc 的 安全数据库中,在数据库中受到保护,以免 篡改和遗失。

主要优点

  • VaiNet 是维萨拉无线平台,它在 sub-GHz ISM* 频段上运行,以防 止信号干扰 WLAN 应用程序。
  • 典型仓库环境中的室内无线信号 范围可达 100 米(300 英尺)。
  • 借助对常见障碍物具有高穿透性 的低频信号,VaiNet 可大幅降低 安装中出现死角的风险。
  • VaiNet 使用简单的网络拓扑;无 需中继器、信号增强器或网状网 络设备。
  • 每个 VaiNet 接入点最多支持 32 个 RFL 系列无线数据记录仪。
  • VaiNet 数据传输已加密,可防止 窃听、数据篡改和传输错误。
  • 数据记录仪是“即插即用”的,不 需要本地配置。
  • 无线监测消除了布线损坏或意外 断开的风险,尤其是在高流量区 域。
  • VaiNet 部署快捷,无需为每个数 据记录仪配置昂贵的以太网连接。
  • 尽管不需要提前进行现场勘测, 但大型安装(超过八个 AP10)还 需要进行规划,使得在同一信道 上的接入点之间的距离 ≥ 50 米。
  • 典型数据记录仪的电池寿命超过 12 个月,因此无需在每年校准之 间更换电池。
  • 电池供电的型号使用两节标准AA 碱性或锂电池。
  • RFL 系列数据记录仪可监测温度 (多达两个信道)、温度和湿度 或 CO2,可选择同时监测或不监 测温度和湿度。

*  参见本页末尾的关键术语

简单拓扑,易于部署

VaiNet 技术采用多星形网络拓扑结构*。 接入点以星形配置形式连接到软件,每个 接入点可以支持其自己的“星形”数据记录 仪。VaiNet 具有远程功能,在通信中断的 情况下,可实现从数据记录仪到接入点的 备用信号路径。

安装过程中无需配置密码或密钥短语。 与许多需要手动设置的 Wi-Fi 监测系 统不同,VaiNet 数据记录仪只能连接 VaiNet 接入点。这样就无需设置密钥 短语进行识别,因此,新的 VaiNet 数 据记录仪会自动出现在 viewLinc 软件 中。viewLinc 管理员确认后,系统和数 据记录仪交换唯一的密码,防止连接被篡 改。即使有多个重叠的 VaiNet 系统,也 无需手动输入密码和密钥短语。

VaiNet 的网络架构简单,并且具有断 电自动恢复和掉线自动恢复等其他属 性,是为关键监测应用打造的。VaiNet 为需要无间隔历史数据的受控环境行业 而设计,采用成熟的无线网络技术,实 现可靠、灵活、安全的监测系统。

关键术语

  • PoE:以太网供电可以通过一根电缆为无线接入点等设备 提供数据和电力。PoE 的优点包括不需要附近有电源插 座,可以在网络交换机上使用中央 UPS。
  • UPS:不间断电源(或电源)可提供蓄能,在停电期间 供电。
  • ISM 频带:工业、科学和医疗 (ISM) 无线电频带(无线电 频谱的一部分),原来是为微波、雷达和医疗设备等非电 信用途保留的。
  • 线性调频扩频 (CSS):线性调频扩频是一种数字调制技 术,允许构建以多个无线电频率传输的数据。“线性调频” 是指一种无线电信号,它使用扩频的整个带宽进行广播, 能够抵抗任何频率变化。“频谱”是指所使用的频率范围, “扩展”是指信号使用更宽的频带,而不是传统上用于信号 传输的窄频带。
  • 网络拓扑描述了网络组件的排列和连接方式,通常利用图 表描述网络的物理或逻辑结构。网络拓扑图通常用星形、 环形、网格或其他形状描绘。拓扑图描述了网络的物理特 性以及设备连接的一些特性。
  • 接入点 (AP) 通常是指能够实现网络有线和无线部分之间 的通信的设备(也称为网关)。接入点允许采用不同网络 标准的设备之间进行通信。例如,VaiNet 接入点将 viewLinc 企业服务器(使用以太网)连接到 RFL 系列 数据记录仪(使用 VaiNet)。

     

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