dtu無線感測器網路

1. DTU是什麼，有哪些功能

DTU應用示意圖

DTU,簡寫來自於Data Terminal
unit，直譯為數據傳輸單元，專門用於將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網路進行傳送的無線終端設備。是物聯網M2M傳輸設備中的一種，應用場景主要有透明數據傳播等。

通過監視，測量安裝遠程現場的感測器和設備，並負責信號傳輸。還可以通過自身軟體系統，對現場設備進行遙測、遙控、遙信和遙調「四遙」
的功能。主要的應用是水文水利，溫濕度監控、熱網監控、燃氣監控、環保檢測、氣象監測、交通控制等行業上。

基本功能

1)數據通信：DTU內部內部集成TCP/IP協議棧，支持Modbus RTU轉Modbus
TCP;利用公用GSM/SMS/GPRS/3G/4G無線網路為用戶提供無線長距離穩定可靠的簡訊以及數據傳輸功能。支持簡訊和數據透傳;支持AT
Command。

2) 數據採集：採集串口設備數據，如串口儀表、採集器、PLC，SCADA等。

3)
支持永久在線：DTU包含了數字量變位觸發或脈沖計數事件觸發、定時器觸發、語音呼入觸發、簡訊觸發多種上線模式;內置強大的定時器功能，支持定時自動上報、定時上線、定時下線、定時重啟等功能;設備支持永久在線。

4) 支持主從：支持主從伺服器，伺服器可為DNS或者IP地址。

5) 遠程管理：支持遠程簡訊重啟設備以及配置設備參數功能;支持遠程程序升級、遠程簡訊配置參數查詢。

6) 可編程：強大的可編程功能，支持自定義握手協議、心跳包內容以及下線協議等。

7) 支持USB: 支持USB介面通過電腦配置軟體進行參數的配置、讀取、數據監測、AT指令以及程序的升級;

2. 什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能，常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB－IoT。
與傳統有線網路相比，無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點，主要的要求有： 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

3. 無線通訊DTU有什麼優勢

無線通訊DTU的優勢有：

組網迅速靈活，建設周期短、成本低；網路覆蓋范圍廣；安全保密性能好；鏈路支持永遠在線、按流量計費、用戶使用成本低。

DTU一般支持RS232和RS485介面，通過運營商網路進行透明傳輸，採用都是一些簡單的協議。而RTU具備採集控制的功能，介面比較多而且協議相對來說更復雜點。

(3)dtu無線感測器網路擴展閱讀：

DTU的主要功能是把遠端設備的數據通過無線的方式傳送回後台中心。要完成數據的傳輸需要建立一套完整的數據傳輸系統。在這個系統中包括：DTU，客戶設備、移動網路、後台中心。在前端，DTU和客戶的設備通過232或者485介面相連。DTU上電運行後先注冊到移動的GPRS網路，然後去和設置在DTU中的後台中心建立SOCKET連接。後台中心作為SOCKET的服務端，DTU是SOCKET連接的客戶端。因此只有DTU是不能完成數據的無線傳輸的，還需要有後台軟體的配合一起使用。在建立連接後，前端的設備和後台的中心就可以通過DTU進行無線數據傳輸了，而且是雙向的傳輸。

DTU已經廣泛應用於電力、環保、LED信息發布、物流、水文、氣象等行業領域。盡管應用的行業不同，但應用的原理是相同的。大都是DTU和行業設備相連，比如PLC，單片機等自動化產品的連接，然後和後台建立無線的通信連接。在互聯網日益發展的今天，DTU的使用也越來越廣泛。它為各行業以及各行業之間的信息、產業融合提供了幫助。

4. dtu無線數據終端設備有什麼作用

DTU一般都是用於工業無線數傳終端，比如才茂通信ARM9工業級高性能嵌入式處理器，以實時操作系統為軟體支撐平台,超大內存,內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧；設備支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能；設備提供在線維持技術，保持數據終端永久在線，保存數據鏈路任何時候暢通，實現高速、穩定、可靠的TCP/UDP透明數據傳輸功能。針對網路流量和產品功耗比較敏感的客戶，
DTU無線數傳終端廣泛應用於電力集中抄表、水表集中抄表、熱網監控、燃氣監控、水利監控、環保檢測、氣象檢測、地震監測，交通控制等等行業。

5. 無線感測器網路的特點與應用

無線感測器網路是一種新型的感測器網路，其主要是由大量的感測器節點組成，利用無線網路組成一個自動配置的網路系統，並將感知和收集到的信息發給管理部門。目前無線感測器網路在軍事、生態環境、醫療和家居方面都有一定應用，未來無線感測器網路的發展前景將是不可估量的。

一、無線感測器網路的特點

(一)節點數量多

在監測區通常都會安置許多感測器節點，並通過分布式處理信息，這樣就能夠提高監測的准確性，有效獲取更加精確的信息，並降低對節點感測器的精度要求。此外，由於節點數量多，因此存在許多冗餘節點，這樣就能使系統的容錯能力較強，並且節點數量多還能夠覆蓋到更廣闊的監測區域，有效減少監測盲區。

(二)動態拓撲

無線感測器網路屬於動態網路，其節點並非固定的。當某個節電出現故障或是耗盡電池後，將會退出網路，此外，還可能由於需要而被轉移添加到其他的網路當中。

(三)自組織網路

無線感測器的節點位置並不能進行精確預先設定。節點之間的相互位置也無法預知，例如通過使用飛機播散節點或隨意放置在無人或危險的區域內。在這種情況下，就要求感測器節點自身能夠具有一定的組織能力，能夠自動進行相關管理和配置。

(四)多跳路由

無線感測網路中，節點之間的距離通常都在幾十到幾百米，因此節點只能與其相鄰的節點進行直接通信。如果需要與范圍外的節點進行通信，就需要經過中間節點進行路由。無線感測網路中的多跳路由並不是專門的路由設備，所有傳輸工作都是由普通的節點完成的。

(五)以數據為中心

無線感測網路中的節點均利用編號標識。由於節點是隨機分布的，因此節點的編號和位置之間並沒有聯系。用戶在查詢事件時，只需要將事件報告給網路，並不需要告知節點編號。因此這是一種以數據為中心進行查詢、傳輸的方式。

(六)電源能力局限性

通常都是用電池對節點進行供電，而每個節點的能源都是有限的，因此一旦電池的能量消耗完，就是造成節點無法再進行正常工作。

二、無線感測器網路的應用

(一)環境監測應用

無線感測器可以用於進行氣象研究、檢測洪水和火災等，在生態環境監測中具有明顯優勢。隨著我國市場經濟的不斷發展，生態環境污染問題也越來越嚴重。我國是一個幅員遼闊、資源豐富的農業大國，因此在進行農業生產時利用無線感測器進行對生產環境變化進行監測能夠為農業生產帶來許多好處，這對我國市場經濟的'不斷發展有著重要意義。

(二)醫療護理應用

無線感測器網路通過使用互聯網路將收集到的信息傳送到接受埠，例如一些病人身上會有一些用於監測心率、血壓等的感測器節點，這樣醫生就可以隨時了解病人的病情，一旦病人出現問題就能夠及時進行臨時處理和救治。在醫療領域內感測器已經有了一些成功案例，例如芬蘭的技術人員設計出了一種可以穿在身上的無線感測器系統，還有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。

(三)智能家居建築應用

文物保護單位的一個重要工作就是要對具有意義的古老建築實行保護措施。利用無線感測器網路的節點對古老建築內的溫度是、濕度、關照等進行監測，這樣就能夠對建築物進行長期有效的監控。對於一些珍貴文物的保存，對保護地的位置、溫度和濕度等提前進行檢測，可以提高展覽品或文物的保存品質。例如，英國一個博物館基於無線感測器網路設計了一個警報系統，利用放在溫度底部的節點檢測燈光、振動等信息，以此來保障文物的安全[5]。

目前我國基礎建設處在高速發展期，建設單位對各種建設工程的安全施工監測越來越關注。利用無線感測器網路使建築能夠檢測到自身狀況並將檢測數據發送給管理部門，這樣管理部門就能夠及時掌握建築狀況並根據優先等級來處理建築修復工作。

另外，在傢具或家電匯中設置無線感測器節點，利用無線網路與互聯網路，將家居環境打造成一個更加舒適方便的空間，為人們提供更加人性化和智能化的生活環境。通過實時監測屋內溫度、濕度、光照等，對房間內的細微變化進行監測和感知，進而對空調、門窗等進行智能控制，這樣就能夠為人們提供一個更加舒適的生活環境。

(四)軍事應用

無線感測器網路具有低能耗、小體積、高抗毀等特性，且其具有高隱蔽性和高度的自組織能力，這為軍事偵察提供有效手段。美國在20世紀90年代就開始在軍事研究中應用無線感測器網路。無線感測器網路在惡劣的戰場內能夠實時監控區域內敵軍的裝備，並對戰場上的狀況進行監控，對攻擊目標進行定位並能夠檢測生化武器。

目前無線感測器網路在全球許多國家的軍事、研究、工業部門都得到了廣泛的關注，尤其受到美國國防部和軍事部門的重視，美國基於C4ISR又提出了C4KISR的計劃，對戰場情報的感知和信息綜合能力又提出新的要求，並開設了如NSOF系統等的一系列軍事無線感測器網路研究。

總之，隨著無線感測器網路的研究不斷深入和擴展，人們對無線感測器的認識也越來越清晰，然而目前無線感測器網路的在技術上還存在一定問題需要解決，例如存儲能力、傳輸能力、覆蓋率等。盡管無線感測器網路還有許多技術問題待解決使得現在無法廣泛推廣和運用，但相信其未來發展前景不可估量。

6. 無線數據傳輸設備的種類有哪些怎麼選擇比較可靠的

無線數據傳輸設備的選擇主要根據採集信號的類型和應用環境來選擇。

不同的信號如485、232、4~20mA、電壓信號等要採用不同的數據傳輸設備。

不用的應用環境如工廠、戶外、室內要選用不同的防護等級。如戶外採用IP67防護等級。

電池供電低功耗無線數據傳輸設備示意圖

另外，根據不同的供電條件，選擇不同的供電方式，如電池供電，220V供電的數采儀。

7. 無線感測器的應用實例

橋梁健康檢測及監測橋梁結構健康監測(SHM)是一種基於感測器的主動防禦型方法，可以彌補目前安全性能十分重要的結構中，把感測器網路安置到橋梁、建築和飛機中，利用感測器進行SHM是一種可靠且不昂貴的做法，可以在第一時間檢測到缺陷的形成。這種網路可以提早向維修人員報告在關鍵結構中出現的缺陷，從而避免災難性事故。糧倉溫濕度監測無線感測器網路技術在糧庫糧倉溫度濕度監測領域應用最為普遍，這是由於糧庫糧倉溫度濕度的測點多，分布廣，使用縱橫交錯的信號線會降低防火安全系數，應用無線感測器網路技術具有低功耗，低成本，布線簡單，安裝方便，易於組網，便於管理維護等特點。混凝土澆灌溫度監測在混凝土施工過程中，將數字溫度感測器裝入導熱良好的金屬套管內，可保證感測器對混凝土溫度變化作出迅速的反應。每個溫度監測金屬管接入一個無線溫度節點，整個現場的無線溫度節點通過無線網路傳輸到施工監控中心，不需要在施工現場布放長電纜，安裝布放方便，能夠有效解決溫度測量點因為施工人員損壞電纜造成的成活率較低的問題.地震監測通過使用由大量互連的微型感測器節點組成的感測器網路，可以對不同環境進行不間斷的高精度數據搜集。採用低功耗的無線通信模塊和無線通信協議可以使感測器網路的生命期延續很長時間。保證了感測器網路的實用性。無線感測器網路相對於傳統的網路，其最明顯的特色可以用六個字來概括即：「自組織，自癒合」。這些特點使得無線感測器網路能夠適應復雜多變的環境，去監測人力難以到達的惡劣環境地區。BEETECH無線感測器網路節點體積小巧,不需現場拉線供電，非常方便在應急情況下進行靈活部署監測並預測地質災害的發生情況。建築物振動檢測建築物懸臂部分不會因為旁邊公路及地鐵交通所引發的振動而超過舒適度的要求；通過現場測量，收集數據以驗證由公路及地鐵交通所引發的振動與主樓懸臂振動之相互關系； 同時，通過模態分析得到主樓結構在小振幅脈動振動工況下前幾階振動模態的阻尼比，為將來進行結構的小振幅動力分析提供關鍵數據。本次應用採用高精度加速度感測器，捕捉大型結構微弱振動，同樣適用於風載，車輛等引起的脈動測量。

8. 什麼是無線感測器網路

無線感測器是有接收器和發射器。接收器上可以接多個感測器的。輸送都是兩三百米、頻率是2.4GHz。如果需要傳輸更遠的距離的話就需要跳頻了。這樣整個形式就是無線感測器的網路了。

9. 無線數傳終端的DTU的應用

DTU的主要功能是把遠端設備的數據通過無線的方式傳送回後台中心。如右圖所示，要完成數據的傳輸需要建立一套完整的數據傳輸系統。在這個系統中包括：DTU，客戶設備、移動網路、後台中心。在前端，DTU和客戶的設備通過232或者485介面相連。DTU上電運行後先注冊到移動的GPRS網路，然後去和設置在DTU中的後台中心建立SOCKET連接。後台中心作為SOCKET的服務端，DTU是SOCKET連接的客戶端。因此只有DTU是不能完成數據的無線傳輸的，還需要有後台軟體的配合一起使用。在建立連接後，前端的設備和後台的中心就可以通過DTU進行無線數據傳輸了，而且是雙向的傳輸。
DTU已經廣泛應用於電力、環保、LED信息發布、物流、水文、氣象等行業領域。如上圖所示，盡管應用的行業不同，但應用的原理是相同的。大都是DTU和行業設備相連，然後和後台建立無線的通信連接。在物聯網日益發展的今天，DTU的使用也越來越廣泛。為各行業之間的產業融合提供了幫助。
應用案例：
用戶首先關心的是傳輸距離問題，距離其實不是問題。近則採用433MHz頻段無線DTU終端DTD433，遠則選用GPRS透明傳輸數據終端DTP_S09F。所謂「近」，指3公里以內可以覆蓋大多數廠礦；所謂「遠」，是指通訊距離超過3公里，甚至跨越不同地域以及不同國家，好在中國移動網路已經覆蓋了全球，所以距離不是問題。DTP_S09F與DTD433遠近結合可以滿足絕大部分無線測控的要求。
◆多台PLC之間的無線通信方案
多台西門子S7_200之間的無線MODBUS通信設計說明，具有設計說明及PLC主機和從機的程序。
多台三菱PLC之間的無線N：N通信設計，匯川PLC與三菱PLC方案一樣。
兩個台達PLC之間的MODBUS無線通信常式，程序源代碼和設計說明。◆無線PLC數據終端與無線MODBUS測控終端的連接應用
PLC與3公里以內4DI/4DO無線開關量終端DTD433H以及4AI/4AO無線模擬量終端DTD433F進行MODBUS協議無線通信，實現無線MODBUS傳輸。◆觸摸屏與PLC的無線通信方案
西門子200PLC和無線PLC數據終端與深圳步科觸摸屏的無線通信；
威綸觸摸屏與S7-200的無線PPI通信；
昆侖通態觸摸屏MCGS與PLC的無線通信；
Autoface觸摸屏與西門子PLC的無線MODBUS通信；
顯控觸摸屏無線通信實例；
運行觸摸屏組態程序，能採用MODBUS協議，西門子PPI協議，三菱N：N協議，永宏PLC協議，台達PLC協議等。◆組態軟體與PLC的無線通信方案
組態王軟體與西門子PLC的無線PPI、MODBUS通信；
力控組態軟體與西門子PLC的無線通信；
DTD110F工業級無線模擬量終端DTU可以直接替代傳統有線變送器實現無線模擬量採集和傳輸，解決了有線方案施工繁瑣、設備後期維護成本高的難題。與感測器、變送器、PLC、DCS、變頻器、智能儀表等配套使用，已經成功的應用有：◆石油鑽井架井繩張力無線傳輸設備；◆ 泵房變頻器無線調速控制；◆鍋爐房設備監控、鋼鐵廠監控設備、灌漿設備無線遙控；◆電力變壓器油溫無線監控；◆橡膠廠硫化生產工藝無線監測系統。
DTD110H工業級無線開關量終端DTU可以直接替代傳統有線開關實現無線遙測遙控，解決了有線方案施工繁瑣、設備後期維護成本高的難題。可以與PLC、變頻器、軟啟動器、節能設備、電控櫃等配套使用，已經成功的應用有：◆泵房電磁閥無線控制；◆ 水池液位無線遙測遙控；◆加工車間天車無線告知器；◆鍋爐房設備監控、鋼鐵廠監控設備、鍛壓機械無線遙控；◆垃圾發電設備、污水處理設備、水泥廠電控設備的無線遙控器；◆造紙、造船、機床廠、制葯廠等電器開關櫃無線遙控。

10. 無線感測器網路可能採用哪些無線通信方式

無線感測器網路，是一種有別於有線數據傳輸的無線傳輸組網方式。目前比較常用的無線通信方式主要有以下5種方式，根據實際應用情況，選擇相應的無線通信方式。
一、2.4GHZ

二、433MHZ
三、490MHZ
四、GPRS
五、4G
無線感測器網路因具有成本低、范圍大、布設靈活、移動支持等特點，工業無線感測器網路在很多領域得到廣泛應用，如：
1、信立/XL工廠生產過程數據採集系統：設備運行狀態及工藝參數採集；變頻器、智能裝置、智能設備、智能儀表等數據採集；生產線運行狀態數據採集；溫循設備數據採集；老化房、高低溫箱數據採集；倉儲、儲罐液位，環境溫濕度、氣體監測。
2、信立/XL管網、管溝監測系統：供水管網壓力、流量等參數採集；蒸汽、供暖、供熱管網壓力、溫度、流量等參數採集；壓縮空氣管網壓力採集；燃氣管網壓力、溫度參數採集；管溝水位、氣體含量、井蓋位置參數採集。
3、信立/XL能源管理系統：電力數據採集；水、汽、氣能耗數據採集；配電監系統數據採集。
4、信立/XL倉儲、儲藏環境監測系統：醫用超低溫冰箱溫度參數採集；醫葯倉儲環境溫濕度、氣體參數採集；糧食、食品倉儲環境溫濕度數據採集。
5、信立/XL農牧業環境監測系統：養雞、養牛環境溫濕度、H2S、NH3、光照等參數採集；農業大棚環境溫濕度、土壤溫濕度、光照、CO2等參數採集。
6、信立/XL大氣環境監測系統：公園、學校、社區等公共場所PM2.5、PM10、CO2、VOC、有毒有害氣體參數採集；城市、工業園區、森林等大氣環境PM2.5、PM10、O2、CO2、VOC、有毒有害氣體參數採集。