dtu无线传感器网络

1. DTU是什么，有哪些功能

DTU应用示意图

DTU,简写来自于Data Terminal
unit，直译为数据传输单元，专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。是物联网M2M传输设备中的一种，应用场景主要有透明数据传播等。

通过监视，测量安装远程现场的传感器和设备，并负责信号传输。还可以通过自身软件系统，对现场设备进行遥测、遥控、遥信和遥调“四遥”
的功能。主要的应用是水文水利，温湿度监控、热网监控、燃气监控、环保检测、气象监测、交通控制等行业上。

基本功能

1)数据通信：DTU内部内部集成TCP/IP协议栈，支持Modbus RTU转Modbus
TCP;利用公用GSM/SMS/GPRS/3G/4G无线网络为用户提供无线长距离稳定可靠的短信以及数据传输功能。支持短信和数据透传;支持AT
Command。

2) 数据采集：采集串口设备数据，如串口仪表、采集器、PLC，SCADA等。

3)
支持永久在线：DTU包含了数字量变位触发或脉冲计数事件触发、定时器触发、语音呼入触发、短信触发多种上线模式;内置强大的定时器功能，支持定时自动上报、定时上线、定时下线、定时重启等功能;设备支持永久在线。

4) 支持主从：支持主从服务器，服务器可为DNS或者IP地址。

5) 远程管理：支持远程短信重启设备以及配置设备参数功能;支持远程程序升级、远程短信配置参数查询。

6) 可编程：强大的可编程功能，支持自定义握手协议、心跳包内容以及下线协议等。

7) 支持USB: 支持USB接口通过电脑配置软件进行参数的配置、读取、数据监测、AT指令以及程序的升级;

2. 什么是无线传感器网络

无线传感器的无线传输功能，常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB－IoT。
与传统有线网络相比，无线传感器网络技术具有很明显的优势特点，主要的要求有： 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。

3. 无线通讯DTU有什么优势

无线通讯DTU的优势有：

组网迅速灵活，建设周期短、成本低；网络覆盖范围广；安全保密性能好；链路支持永远在线、按流量计费、用户使用成本低。

DTU一般支持RS232和RS485接口，通过运营商网络进行透明传输，采用都是一些简单的协议。而RTU具备采集控制的功能，接口比较多而且协议相对来说更复杂点。

(3)dtu无线传感器网络扩展阅读：

DTU的主要功能是把远端设备的数据通过无线的方式传送回后台中心。要完成数据的传输需要建立一套完整的数据传输系统。在这个系统中包括：DTU，客户设备、移动网络、后台中心。在前端，DTU和客户的设备通过232或者485接口相连。DTU上电运行后先注册到移动的GPRS网络，然后去和设置在DTU中的后台中心建立SOCKET连接。后台中心作为SOCKET的服务端，DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的，还需要有后台软件的配合一起使用。在建立连接后，前端的设备和后台的中心就可以通过DTU进行无线数据传输了，而且是双向的传输。

DTU已经广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业领域。尽管应用的行业不同，但应用的原理是相同的。大都是DTU和行业设备相连，比如PLC，单片机等自动化产品的连接，然后和后台建立无线的通信连接。在互联网日益发展的今天，DTU的使用也越来越广泛。它为各行业以及各行业之间的信息、产业融合提供了帮助。

4. dtu无线数据终端设备有什么作用

DTU一般都是用于工业无线数传终端，比如才茂通信ARM9工业级高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,超大内存,内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈；设备支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能；设备提供在线维持技术，保持数据终端永久在线，保存数据链路任何时候畅通，实现高速、稳定、可靠的TCP/UDP透明数据传输功能。针对网络流量和产品功耗比较敏感的客户，
DTU无线数传终端广泛应用于电力集中抄表、水表集中抄表、热网监控、燃气监控、水利监控、环保检测、气象检测、地震监测，交通控制等等行业。

5. 无线传感器网络的特点与应用

无线传感器网络是一种新型的传感器网络，其主要是由大量的传感器节点组成，利用无线网络组成一个自动配置的网络系统，并将感知和收集到的信息发给管理部门。目前无线传感器网络在军事、生态环境、医疗和家居方面都有一定应用，未来无线传感器网络的发展前景将是不可估量的。

一、无线传感器网络的特点

(一)节点数量多

在监测区通常都会安置许多传感器节点，并通过分布式处理信息，这样就能够提高监测的准确性，有效获取更加精确的信息，并降低对节点传感器的精度要求。此外，由于节点数量多，因此存在许多冗余节点，这样就能使系统的容错能力较强，并且节点数量多还能够覆盖到更广阔的监测区域，有效减少监测盲区。

(二)动态拓扑

无线传感器网络属于动态网络，其节点并非固定的。当某个节电出现故障或是耗尽电池后，将会退出网络，此外，还可能由于需要而被转移添加到其他的网络当中。

(三)自组织网络

无线传感器的节点位置并不能进行精确预先设定。节点之间的相互位置也无法预知，例如通过使用飞机播散节点或随意放置在无人或危险的区域内。在这种情况下，就要求传感器节点自身能够具有一定的组织能力，能够自动进行相关管理和配置。

(四)多跳路由

无线传感网络中，节点之间的距离通常都在几十到几百米，因此节点只能与其相邻的节点进行直接通信。如果需要与范围外的节点进行通信，就需要经过中间节点进行路由。无线传感网络中的多跳路由并不是专门的路由设备，所有传输工作都是由普通的节点完成的。

(五)以数据为中心

无线传感网络中的节点均利用编号标识。由于节点是随机分布的，因此节点的编号和位置之间并没有联系。用户在查询事件时，只需要将事件报告给网络，并不需要告知节点编号。因此这是一种以数据为中心进行查询、传输的方式。

(六)电源能力局限性

通常都是用电池对节点进行供电，而每个节点的能源都是有限的，因此一旦电池的能量消耗完，就是造成节点无法再进行正常工作。

二、无线传感器网络的应用

(一)环境监测应用

无线传感器可以用于进行气象研究、检测洪水和火灾等，在生态环境监测中具有明显优势。随着我国市场经济的不断发展，生态环境污染问题也越来越严重。我国是一个幅员辽阔、资源丰富的农业大国，因此在进行农业生产时利用无线传感器进行对生产环境变化进行监测能够为农业生产带来许多好处，这对我国市场经济的'不断发展有着重要意义。

(二)医疗护理应用

无线传感器网络通过使用互联网络将收集到的信息传送到接受端口，例如一些病人身上会有一些用于监测心率、血压等的传感器节点，这样医生就可以随时了解病人的病情，一旦病人出现问题就能够及时进行临时处理和救治。在医疗领域内传感器已经有了一些成功案例，例如芬兰的技术人员设计出了一种可以穿在身上的无线传感器系统，还有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。

(三)智能家居建筑应用

文物保护单位的一个重要工作就是要对具有意义的古老建筑实行保护措施。利用无线传感器网络的节点对古老建筑内的温度是、湿度、关照等进行监测，这样就能够对建筑物进行长期有效的监控。对于一些珍贵文物的保存，对保护地的位置、温度和湿度等提前进行检测，可以提高展览品或文物的保存品质。例如，英国一个博物馆基于无线传感器网络设计了一个警报系统，利用放在温度底部的节点检测灯光、振动等信息，以此来保障文物的安全[5]。

目前我国基础建设处在高速发展期，建设单位对各种建设工程的安全施工监测越来越关注。利用无线传感器网络使建筑能够检测到自身状况并将检测数据发送给管理部门，这样管理部门就能够及时掌握建筑状况并根据优先等级来处理建筑修复工作。

另外，在家具或家电汇中设置无线传感器节点，利用无线网络与互联网络，将家居环境打造成一个更加舒适方便的空间，为人们提供更加人性化和智能化的生活环境。通过实时监测屋内温度、湿度、光照等，对房间内的细微变化进行监测和感知，进而对空调、门窗等进行智能控制，这样就能够为人们提供一个更加舒适的生活环境。

(四)军事应用

无线传感器网络具有低能耗、小体积、高抗毁等特性，且其具有高隐蔽性和高度的自组织能力，这为军事侦察提供有效手段。美国在20世纪90年代就开始在军事研究中应用无线传感器网络。无线传感器网络在恶劣的战场内能够实时监控区域内敌军的装备，并对战场上的状况进行监控，对攻击目标进行定位并能够检测生化武器。

目前无线传感器网络在全球许多国家的军事、研究、工业部门都得到了广泛的关注，尤其受到美国国防部和军事部门的重视，美国基于C4ISR又提出了C4KISR的计划，对战场情报的感知和信息综合能力又提出新的要求，并开设了如NSOF系统等的一系列军事无线传感器网络研究。

总之，随着无线传感器网络的研究不断深入和扩展，人们对无线传感器的认识也越来越清晰，然而目前无线传感器网络的在技术上还存在一定问题需要解决，例如存储能力、传输能力、覆盖率等。尽管无线传感器网络还有许多技术问题待解决使得现在无法广泛推广和运用，但相信其未来发展前景不可估量。

6. 无线数据传输设备的种类有哪些怎么选择比较可靠的

无线数据传输设备的选择主要根据采集信号的类型和应用环境来选择。

不同的信号如485、232、4~20mA、电压信号等要采用不同的数据传输设备。

不用的应用环境如工厂、户外、室内要选用不同的防护等级。如户外采用IP67防护等级。

电池供电低功耗无线数据传输设备示意图

另外，根据不同的供电条件，选择不同的供电方式，如电池供电，220V供电的数采仪。

7. 无线传感器的应用实例

桥梁健康检测及监测桥梁结构健康监测(SHM)是一种基于传感器的主动防御型方法，可以弥补目前安全性能十分重要的结构中，把传感器网络安置到桥梁、建筑和飞机中，利用传感器进行SHM是一种可靠且不昂贵的做法，可以在第一时间检测到缺陷的形成。这种网络可以提早向维修人员报告在关键结构中出现的缺陷，从而避免灾难性事故。粮仓温湿度监测无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍，这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多，分布广，使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数，应用无线传感器网络技术具有低功耗，低成本，布线简单，安装方便，易于组网，便于管理维护等特点。混凝土浇灌温度监测在混凝土施工过程中，将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内，可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点，整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心，不需要在施工现场布放长电缆，安装布放方便，能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题.地震监测通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络，可以对不同环境进行不间断的高精度数据搜集。采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间。保证了传感器网络的实用性。无线传感器网络相对于传统的网络，其最明显的特色可以用六个字来概括即：“自组织，自愈合”。这些特点使得无线传感器网络能够适应复杂多变的环境，去监测人力难以到达的恶劣环境地区。BEETECH无线传感器网络节点体积小巧,不需现场拉线供电，非常方便在应急情况下进行灵活部署监测并预测地质灾害的发生情况。建筑物振动检测建筑物悬臂部分不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求；通过现场测量，收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系； 同时，通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比，为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据。本次应用采用高精度加速度传感器，捕捉大型结构微弱振动，同样适用于风载，车辆等引起的脉动测量。

8. 什么是无线传感器网络

无线传感器是有接收器和发射器。接收器上可以接多个传感器的。输送都是两三百米、频率是2.4GHz。如果需要传输更远的距离的话就需要跳频了。这样整个形式就是无线传感器的网络了。

9. 无线数传终端的DTU的应用

DTU的主要功能是把远端设备的数据通过无线的方式传送回后台中心。如右图所示，要完成数据的传输需要建立一套完整的数据传输系统。在这个系统中包括：DTU，客户设备、移动网络、后台中心。在前端，DTU和客户的设备通过232或者485接口相连。DTU上电运行后先注册到移动的GPRS网络，然后去和设置在DTU中的后台中心建立SOCKET连接。后台中心作为SOCKET的服务端，DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的，还需要有后台软件的配合一起使用。在建立连接后，前端的设备和后台的中心就可以通过DTU进行无线数据传输了，而且是双向的传输。
DTU已经广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业领域。如上图所示，尽管应用的行业不同，但应用的原理是相同的。大都是DTU和行业设备相连，然后和后台建立无线的通信连接。在物联网日益发展的今天，DTU的使用也越来越广泛。为各行业之间的产业融合提供了帮助。
应用案例：
用户首先关心的是传输距离问题，距离其实不是问题。近则采用433MHz频段无线DTU终端DTD433，远则选用GPRS透明传输数据终端DTP_S09F。所谓“近”，指3公里以内可以覆盖大多数厂矿；所谓“远”，是指通讯距离超过3公里，甚至跨越不同地域以及不同国家，好在中国移动网络已经覆盖了全球，所以距离不是问题。DTP_S09F与DTD433远近结合可以满足绝大部分无线测控的要求。
◆多台PLC之间的无线通信方案
多台西门子S7_200之间的无线MODBUS通信设计说明，具有设计说明及PLC主机和从机的程序。
多台三菱PLC之间的无线N：N通信设计，汇川PLC与三菱PLC方案一样。
两个台达PLC之间的MODBUS无线通信例程，程序源代码和设计说明。◆无线PLC数据终端与无线MODBUS测控终端的连接应用
PLC与3公里以内4DI/4DO无线开关量终端DTD433H以及4AI/4AO无线模拟量终端DTD433F进行MODBUS协议无线通信，实现无线MODBUS传输。◆触摸屏与PLC的无线通信方案
西门子200PLC和无线PLC数据终端与深圳步科触摸屏的无线通信；
威纶触摸屏与S7-200的无线PPI通信；
昆仑通态触摸屏MCGS与PLC的无线通信；
Autoface触摸屏与西门子PLC的无线MODBUS通信；
显控触摸屏无线通信实例；
运行触摸屏组态程序，能采用MODBUS协议，西门子PPI协议，三菱N：N协议，永宏PLC协议，台达PLC协议等。◆组态软件与PLC的无线通信方案
组态王软件与西门子PLC的无线PPI、MODBUS通信；
力控组态软件与西门子PLC的无线通信；
DTD110F工业级无线模拟量终端DTU可以直接替代传统有线变送器实现无线模拟量采集和传输，解决了有线方案施工繁琐、设备后期维护成本高的难题。与传感器、变送器、PLC、DCS、变频器、智能仪表等配套使用，已经成功的应用有：◆石油钻井架井绳张力无线传输设备；◆ 泵房变频器无线调速控制；◆锅炉房设备监控、钢铁厂监控设备、灌浆设备无线遥控；◆电力变压器油温无线监控；◆橡胶厂硫化生产工艺无线监测系统。
DTD110H工业级无线开关量终端DTU可以直接替代传统有线开关实现无线遥测遥控，解决了有线方案施工繁琐、设备后期维护成本高的难题。可以与PLC、变频器、软启动器、节能设备、电控柜等配套使用，已经成功的应用有：◆泵房电磁阀无线控制；◆ 水池液位无线遥测遥控；◆加工车间天车无线告知器；◆锅炉房设备监控、钢铁厂监控设备、锻压机械无线遥控；◆垃圾发电设备、污水处理设备、水泥厂电控设备的无线遥控器；◆造纸、造船、机床厂、制药厂等电器开关柜无线遥控。

10. 无线传感器网络可能采用哪些无线通信方式

无线传感器网络，是一种有别于有线数据传输的无线传输组网方式。目前比较常用的无线通信方式主要有以下5种方式，根据实际应用情况，选择相应的无线通信方式。
一、2.4GHZ

二、433MHZ
三、490MHZ
四、GPRS
五、4G
无线传感器网络因具有成本低、范围大、布设灵活、移动支持等特点，工业无线传感器网络在很多领域得到广泛应用，如：
1、信立/XL工厂生产过程数据采集系统：设备运行状态及工艺参数采集；变频器、智能装置、智能设备、智能仪表等数据采集；生产线运行状态数据采集；温循设备数据采集；老化房、高低温箱数据采集；仓储、储罐液位，环境温湿度、气体监测。
2、信立/XL管网、管沟监测系统：供水管网压力、流量等参数采集；蒸汽、供暖、供热管网压力、温度、流量等参数采集；压缩空气管网压力采集；燃气管网压力、温度参数采集；管沟水位、气体含量、井盖位置参数采集。
3、信立/XL能源管理系统：电力数据采集；水、汽、气能耗数据采集；配电监系统数据采集。
4、信立/XL仓储、储藏环境监测系统：医用超低温冰箱温度参数采集；医药仓储环境温湿度、气体参数采集；粮食、食品仓储环境温湿度数据采集。
5、信立/XL农牧业环境监测系统：养鸡、养牛环境温湿度、H2S、NH3、光照等参数采集；农业大棚环境温湿度、土壤温湿度、光照、CO2等参数采集。
6、信立/XL大气环境监测系统：公园、学校、社区等公共场所PM2.5、PM10、CO2、VOC、有毒有害气体参数采集；城市、工业园区、森林等大气环境PM2.5、PM10、O2、CO2、VOC、有毒有害气体参数采集。