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基于WIA-PA的工业无线网络网关设备 被引量:13
1
作者 杨淼 梁炜 徐伟杰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第23期258-261,共4页
阐述基于WIA-PA的工业无线网络系统及其网关的总体设计,给出WIA-PA网关架构。分析网关设备的软硬件系统,对模块进行划分,并给出模块设计与处理流程。搭建系统对网关设备进行了测试,测试结果表明了网关设备设计的正确性和合理性。
关键词 工业无线网络 WIA-PA标准 网关设备
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基于工业无线网的输电线路无人机自动巡检系统 被引量:5
2
作者 王哲峰 张金营 +2 位作者 曹亚南 谢华 么长英 《自动化应用》 2023年第7期4-6,共3页
针对目前巡检系统检测输电线路时巡检精度和巡检效率低,基于工业无线网,本文设计了新的输电线路无人机自动巡检系统。首先,设计巡检系统的整体框架结构,包括网络层、软件层以及硬件层。其次,根据巡检需要,对无人机和辅助硬件进行设备选... 针对目前巡检系统检测输电线路时巡检精度和巡检效率低,基于工业无线网,本文设计了新的输电线路无人机自动巡检系统。首先,设计巡检系统的整体框架结构,包括网络层、软件层以及硬件层。其次,根据巡检需要,对无人机和辅助硬件进行设备选型,并利用工业无线网控制无人机的飞行状态。最后,通过数据获取、典型缺陷智能分析和自动报告生成,实现对输电线路缺陷的自动识别与巡检。实验表明,相比于传统系统,该系统无论是在巡检精度方面还是巡检效率方面都具有更大的优势。 展开更多
关键词 工业无线网 输电线路 缺陷分析 无人机巡检
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基于IEEE802.15.4a的无线测控网络协议 被引量:6
3
作者 侯维岩 杨傲雷 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第16期101-103,106,共4页
为满足工业现场测控任务对网络通信实时性的要求,提出一种基于IEEE802.15.4a的无线测控网络协议,其中的令牌控制子层采用令牌机制管理各站点对无线信道的访问,克服了CSMA/CA机制无序竞争的缺陷,保证数据传输的时间确定性,介绍协议栈模... 为满足工业现场测控任务对网络通信实时性的要求,提出一种基于IEEE802.15.4a的无线测控网络协议,其中的令牌控制子层采用令牌机制管理各站点对无线信道的访问,克服了CSMA/CA机制无序竞争的缺陷,保证数据传输的时间确定性,介绍协议栈模型、逻辑令牌环动态建立过程以及令牌故障的自恢复机制,并在硬件平台NanoNET上加以实现。实验结果表明,该协议能够在强电磁干扰环境中稳定运行,具备实时特性。 展开更多
关键词 IEEE802.15.4a标准 令牌 实时性 工业无线网络
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核电站设备无线监测路由与通信资源分配算法 被引量:7
4
作者 张衡 陈东义 凌健中 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第12期1101-1106,共6页
核电设备的运行状态和健康监控是保证核电站生产安全的重要手段之一。在分析并参考工业无线技术基础上,提出基于核电站设备无线监测的路由与通信资源分配算法,算法考虑了核电站设备无线监测实际情况,采用改进的图路由和优先使用频段的... 核电设备的运行状态和健康监控是保证核电站生产安全的重要手段之一。在分析并参考工业无线技术基础上,提出基于核电站设备无线监测的路由与通信资源分配算法,算法考虑了核电站设备无线监测实际情况,采用改进的图路由和优先使用频段的时槽分配机制,较好解决路由和通信资源分配问题。理论分析和实验网络系统证明该算法在核电站设备无线监测中的可行性,提高了网络的可靠性(丢包率小于0.01%),缩短响应时间,减少了对核电设备的射频信号干扰。 展开更多
关键词 核电设备无线监测 工业无线网络 路由 通信资源分配
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一种适用于WIA-PA网络的分层入侵检测方法 被引量:6
5
作者 魏旻 王平 金基天 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1453-1459,共7页
工业无线技术是满足工业应用高可靠、低能耗等特殊需求的一类无线传感器网络技术。针对WIA-PA(wireless net-works for industrial automation-process automation)工业无线网络的特点,分析了工业无线网络入侵检测的重要性,设计了一种... 工业无线技术是满足工业应用高可靠、低能耗等特殊需求的一类无线传感器网络技术。针对WIA-PA(wireless net-works for industrial automation-process automation)工业无线网络的特点,分析了工业无线网络入侵检测的重要性,设计了一种基于全信道分析仪的分层WIA-PA网络入侵检测和安全数据处理架构,提出了一种适用于WIA-PA网络的分层入侵检测方法,在此基础上,设计并实现了基于WIA-PA的安全管理系统。测试表明,基于全信道分析仪的入侵分析系统能够有效检测网络入侵攻击,基于安全管理者的设备安全入网、密钥管理和安全服务能够在无线环境中得到较好的应用,有效地解决了工业无线网络内部资源受限的问题,提高了WIA-PA网络通信的安全性能。 展开更多
关键词 工业无线网络 WIA-PA 安全 入侵检测
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面向工业无线网络的低开销快速AES加密方法 被引量:6
6
作者 罗新强 齐悦 +1 位作者 万亚东 王沁 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期55-60,共6页
面向资源有限的工业无线网络,提出一种基于单查找表的快速高级加密标准(AES)的加密方法.对目前普遍采用的基于4张1 KB查找表方法的查找表进行压缩和优化,构建了一张512 B的查找表,减小了查找表的存储开销,并有效降低GF(28)上乘法所产生... 面向资源有限的工业无线网络,提出一种基于单查找表的快速高级加密标准(AES)的加密方法.对目前普遍采用的基于4张1 KB查找表方法的查找表进行压缩和优化,构建了一张512 B的查找表,减小了查找表的存储开销,并有效降低GF(28)上乘法所产生的开销;同时对轮加密公式进行了优化,减少因查找表被压缩而引起的附加操作.实验结果显示,相比4查找表法,该方法降低了72%的存储开销,但在时间开销和能量开销上均提高了43%;相比射频芯片上的硬件加速器,该方法降低了55%的时间开销和61%的能量开销,但存储开销为它的2.5倍. 展开更多
关键词 高级加密标准 查找表 低开销 工业无线网络
原文传递
工业无线网络测控系统OPC数据服务器的设计实现 被引量:6
7
作者 杨之乐 郑学理 +2 位作者 苏伟 费敏锐 付敬奇 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第4期865-867,876,共4页
为适应工业现场数据的测量要求,降低网络改造的布线成本,提出了一种工业无线网络测控系统的结构,以其为基础设计了系统中OPC数据服务器软件架构并分别通过VC++平台实现了软件的Modbus/TCP客户端、数据管理以及OPC服务器三个功能模块。最... 为适应工业现场数据的测量要求,降低网络改造的布线成本,提出了一种工业无线网络测控系统的结构,以其为基础设计了系统中OPC数据服务器软件架构并分别通过VC++平台实现了软件的Modbus/TCP客户端、数据管理以及OPC服务器三个功能模块。最后,将开发出的服务器软件与工业无线测控系统连接,并应用于现场测试,结果表明,基于该架构下的OPC数据服务器软件向下支持多个工业现场网关的现场通信,向上支持超过30 000个数据点的连接和超过20种数据格式的发布,且运行稳定,符合工业现场的需要。 展开更多
关键词 OPC服务器 工业无线网络 MODBUS/TCP 异构集成
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工业无线网络的设备类型 被引量:4
8
作者 方原柏 《自动化仪表》 CAS 2015年第8期26-30,34,共6页
工业无线网络技术是当前工业自动化领域关注的热点之一,工业无线网络包括多种设备类型。针对某个具体应用、不同的工业无线网络标准、不同公司的工业无线网络产品,组成工业无线网络的设备类型也有所不同。初步了解工业无线网络的各种设... 工业无线网络技术是当前工业自动化领域关注的热点之一,工业无线网络包括多种设备类型。针对某个具体应用、不同的工业无线网络标准、不同公司的工业无线网络产品,组成工业无线网络的设备类型也有所不同。初步了解工业无线网络的各种设备类型,能较为深入地理解不同标准的特点。 展开更多
关键词 工业无线网络 工业无线网络标准 设备类型 工业自动化
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基于冗余时钟源的工业无线网络时钟同步方法 被引量:3
9
作者 章涵 冯冬芹 +1 位作者 褚健 方瑜 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1249-1252,共4页
所有设备的时钟同步是大规模工业无线网络系统的重要问题.为了提高同步精度,提出了通过基于TPSN算法的冗余主时钟同步偏差线性反馈算法,实现在多次同步过程的累积误差反馈补偿.理论分析与实验结果均表明,该算法对工业无线网络时钟同步... 所有设备的时钟同步是大规模工业无线网络系统的重要问题.为了提高同步精度,提出了通过基于TPSN算法的冗余主时钟同步偏差线性反馈算法,实现在多次同步过程的累积误差反馈补偿.理论分析与实验结果均表明,该算法对工业无线网络时钟同步精度的提高有明显作用. 展开更多
关键词 工业无线网络 时钟同步 冗余时钟源 反馈
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工业无线网络路由及调度联合极值优化 被引量:5
10
作者 何之栋 张伟宁 +1 位作者 王海凤 黄文君 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2014年第2期152-158,共7页
以当前主流工业无线网络协议为研究对象,运用极值动力学方法优化网络路由与调度问题.在研究工业网络协议基础上,分析了其跨层优化的可行性.以网络实时性性能及网络寿命为多优化目标,建立符合工业无线网络特性和需求的整数规划问题(ILP)... 以当前主流工业无线网络协议为研究对象,运用极值动力学方法优化网络路由与调度问题.在研究工业网络协议基础上,分析了其跨层优化的可行性.以网络实时性性能及网络寿命为多优化目标,建立符合工业无线网络特性和需求的整数规划问题(ILP)模型.进而提出一种基于极值优化的方法,改进算法步骤,选取适值函数并设计变异规则,首次将该方法用于求解无线网络调度问题.数值算例结果表明,使用本文算法能快速有效地得到优化结果,与简单调度方法相比,明显改善了网络功耗及延时性能,并体现两者间的权衡关系,从而可根据具体需求灵活配置. 展开更多
关键词 极值优化(EO) 路由 链路调度 工业无线网络
原文传递
WIA-PA网络中的无冲突资源调度算法 被引量:4
11
作者 王沁 赵金东 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第9期1726-1730,共5页
在使用TDMA和FDMA机制的WIA-PA网络中,由于其无线多跳的mesh结构,时隙和信道的调度复杂变得更为复杂.本文归纳分析了多信道无线多跳mesh网络中资源冲突的类型,提出了一种对时隙和信道进行调度的算法.算法利用无线mesh网络中数据传输的... 在使用TDMA和FDMA机制的WIA-PA网络中,由于其无线多跳的mesh结构,时隙和信道的调度复杂变得更为复杂.本文归纳分析了多信道无线多跳mesh网络中资源冲突的类型,提出了一种对时隙和信道进行调度的算法.算法利用无线mesh网络中数据传输的路由特征,以网关为根,使用广度优先搜索算法构造uplink路由,对路由图中的节点着色,从而确定每个链接使用的时隙;然后根据链接在路由中的层次,为连续三个层上的链接分配互不相同信道.算法使用至多2倍图的度数减2个时隙,使用不多于三个信道保证了各链接的无冲突传输.最后,分析证明了算法的有效性,并通过仿真验证了算法的性能. 展开更多
关键词 WIA-PA 多信道 传输调度 工业无线网络 无线传感器网络
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面向WIA-FA网络下行传输的灵活可靠重传方法
12
作者 赵永恒 郑萌 梁炜 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2023年第4期504-513,524,共11页
针对恶劣射频环境下的大规模WIA-FA(industrial wireless network for industrial automation-factory automation)网络可靠传输问题,提出了一种面向WIA-FA网络下行数据传输的灵活可靠重传方法(flexible and reliable downlink retransm... 针对恶劣射频环境下的大规模WIA-FA(industrial wireless network for industrial automation-factory automation)网络可靠传输问题,提出了一种面向WIA-FA网络下行数据传输的灵活可靠重传方法(flexible and reliable downlink retransmission,FRDR)。首先,设计一种新型超帧结构以支持循环重传和按需重传的混合重传模式。其次,分别对循环重传与按需重传两种重传模式进行了可靠性建模,网关基于分析结果动态选择更可靠的重传模式进行数据传输。最后,通过大量仿真验证了FRDR相比于传统的重传方法的可靠性优势。 展开更多
关键词 工业自动化 工业无线网络 可靠通信 重传方法 下行传输
原文传递
面向工业无线网络的时间同步攻击检测
13
作者 张思超 梁炜 +2 位作者 苑旭东 张吟龙 郑萌 《物联网学报》 2023年第2期88-97,共10页
高精度的时间同步是保障工业无线网络(IWN,industrial wireless network)安全、可靠传输的基础。延迟攻击作为一类无法使用密码技术解决的时间同步攻击,严重威胁工业无线网络的安全运行。首先,在深入分析工业无线网络时间同步机制的基础... 高精度的时间同步是保障工业无线网络(IWN,industrial wireless network)安全、可靠传输的基础。延迟攻击作为一类无法使用密码技术解决的时间同步攻击,严重威胁工业无线网络的安全运行。首先,在深入分析工业无线网络时间同步机制的基础上,构造了3种时间同步攻击模型,即单向全生命周期延迟攻击、双向全生命周期延迟攻击和单向非全生命周期延迟攻击,模型在目标节点未被捕获的前提下可实现较隐蔽的延迟攻击。其次,针对现有检测算法难以检测时间特征无明显变化的较隐蔽延迟攻击的问题,提出了一种基于贝叶斯模型的攻击检测算法,算法提取传输速率、传输时延、传输成功率及时间同步周期共4类代表性特征。此外,在贝叶斯特征信息矩阵中引入无线信道噪声模型,以保证在噪声干扰存在条件下的攻击检测和分类准确性。实验结果表明,所提算法在有噪声存在的情况下能够有效检测3种延迟攻击。 展开更多
关键词 工业无线网络 时间同步攻击 延迟攻击 攻击检测 贝叶斯模型
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面向工业无线系统的实时聚合调度方法
14
作者 王忠锋 张楠 +4 位作者 夏长清 尚志军 田宇 金曦 许驰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第1期204-210,共7页
工业无线系统中网络资源受限,如何确保大量控制指令的实时传输是工业无线网络面临的关键问题.聚合传输是提高网络资源利用率的有效手段,然而,现有方法主要面向树状拓扑网络,未考虑数据流目的节点不同导致的解聚点延迟问题,在网状拓扑中... 工业无线系统中网络资源受限,如何确保大量控制指令的实时传输是工业无线网络面临的关键问题.聚合传输是提高网络资源利用率的有效手段,然而,现有方法主要面向树状拓扑网络,未考虑数据流目的节点不同导致的解聚点延迟问题,在网状拓扑中聚合后的网络系统实时性难以保障.为此,本文研究网状拓扑下的工业实时聚合调度问题,首先提出了考虑数据包聚合的最短截止时间算法(EDF-PA),EDF-PA在路径重叠区域采用被动聚合等待的方式对数据包进行聚合,以降低数据流间的传输冲突;在此基础上,为进一步提高重叠区域数据包聚合度,本文提出了一种改进的聚合调度算法(EDF-OPA),EDF-OPA采用主动聚合等待的方式,以数据流可调度性为约束,最大化特定重叠区域的数据包聚合度.仿真结果表明,本文提出的EDF-OPA算法可以有效提高工业无线系统性能,相比传统聚合调度方法的调度成功率可提升35%,在网络丢包严重时,性能仍可提升20%. 展开更多
关键词 工业无线网络 调度 数据聚合 实时性
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面向工业无线网络的动态TDMA系统设计与实现 被引量:2
15
作者 徐川 曾日辉 +2 位作者 邢媛 邓炳光 赵国锋 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2812-2822,共11页
随着工业4.0的发展,不同种类的新型工业应用被部署到工厂中,这对现有工业无线技术提出了实时性和高速率的要求.为了同时满足这两种需求,本文在支持高速率的IEEE802.11的基础上,提出了基于软件定义的动态时分多址(Time division multiple... 随着工业4.0的发展,不同种类的新型工业应用被部署到工厂中,这对现有工业无线技术提出了实时性和高速率的要求.为了同时满足这两种需求,本文在支持高速率的IEEE802.11的基础上,提出了基于软件定义的动态时分多址(Time division multiple access,TDMA)机制无线接入系统.首先,为了提供时延有界的传输服务,设计并实现了基于MAC(Medium access control)层的动态TDMA接入机制.然后,为了满足工业无线网络中的动态变化的带宽需求,考虑设备数据量的动态变化,在SDN(Software defined network)控制器上通过基于最小二乘法的线性回归算法预测设备时隙需求,再将动态时隙分配问题转化为优化问题以最大化网络中所有设备动态时隙需求.最后,通过仿真对比TDMA时隙分配算法的性能,并在实际网络环境中开展系统部署与测试.结果表明,相对于其他TDMA接入机制,动态TDMA机制在保障时延有界的同时能有效提升传输性能. 展开更多
关键词 工业无线网络 动态TDMA 软件定义网络 时隙分配
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工业无线网络管理器的设计与实现 被引量:3
16
作者 李敏 朱元杰 +1 位作者 王恒 王彦斌 《自动化仪表》 CAS 2018年第6期25-30,共6页
针对工业无线WIA-PA标准的网络管理器匮乏且功能简单的情况,设计开发了功能完整、运行流畅的WIA-PA网络管理器。考虑WIA-PA网络及其设备的管理功能,网络管理器实现了设备入网、网络拓扑计算、路由配置、通信资源配置等核心功能,以及网... 针对工业无线WIA-PA标准的网络管理器匮乏且功能简单的情况,设计开发了功能完整、运行流畅的WIA-PA网络管理器。考虑WIA-PA网络及其设备的管理功能,网络管理器实现了设备入网、网络拓扑计算、路由配置、通信资源配置等核心功能,以及网络通信、信息存储、显示、查找等基本功能;根据WIA-PA网络路由选择和时隙通信的需要,设计了网络管理器的网络拓扑结构显示算法和路由算法;配备了图形用户界面以提供人机交互接口,并支持千点级大规模组网。测试结果表明:所设计的网络管理器能实现对WIA-PA网络的集中式管理,算法耗时短、所占内存小,能在主流机器上稳定、流畅地运行。 展开更多
关键词 网络管理器 工业无线网络 图形用户界面 拓扑计算 路由配置 通信资源配置 集中式管理
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Time Delay Characteristic of Industrial Wireless Networks Based on IEEE 802.15.4a 被引量:2
17
作者 Tong-Tao Li Ting-Gang Jia +1 位作者 Min-Rui Fei Huo-Sheng Hu 《International Journal of Automation and computing》 EI 2011年第2期170-176,共7页
The IEEE 802.15.4a standard provides a framework for low-data-rate communication systems,typically sensor networks.In this paper,we established a realistic environment for the time delay characteristic of industrial n... The IEEE 802.15.4a standard provides a framework for low-data-rate communication systems,typically sensor networks.In this paper,we established a realistic environment for the time delay characteristic of industrial network based on IEEE 802.15.4a.Several sets of practical experiments are conducted to study its various features,including the effects of 1) numeral wireless nodes,2) numeral data packets,3) data transmissions with different upper-layer protocols,4) physical distance between nodes,and 5) adding and reducing the number of the wireless nodes.The results show that IEEE 802.15.4a is suitable for some industrial applications that have more relaxed throughput requirements and time-delay.Some issues that could degrade the network performance are also discussed. 展开更多
关键词 Time delay characteristic IEEE 802.15.4a industrial wireless network performance test sensor networks.
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采油数据采集与监测管理平台设计与实现 被引量:3
18
作者 尚文利 刘贤达 +2 位作者 李世超 刘春宇 曾鹏 《现代电子技术》 北大核心 2019年第5期124-130,134,共8页
针对油田企业在采油现场信息化建设不足的问题,根据生产过程中产生的信息流和数据流,分析感知点可能产生的异常以及异常原因,构建基于异常诊断的采油生产业务管理模型。设计和开发了针对采油的数据采集与监测管理平台,并阐述了在平台中... 针对油田企业在采油现场信息化建设不足的问题,根据生产过程中产生的信息流和数据流,分析感知点可能产生的异常以及异常原因,构建基于异常诊断的采油生产业务管理模型。设计和开发了针对采油的数据采集与监测管理平台,并阐述了在平台中实际使用的示功图诊断油井异常的方法。最后通过在企业中的实际应用证明了该方案的可行性和实用性。 展开更多
关键词 油井管理平台 采油业务流程 生产异常 示功图诊断 工业无线网络 信息化建设
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面向最小延迟的无线mesh网络时隙分配问题研究 被引量:2
19
作者 赵金东 王沁 +1 位作者 万亚东 刘其成 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第5期1041-1046,共6页
在基于IEEE802.15.4的工业无线传感器网络中,通过时分复用技术来实现节点间并行通信,以提高网络的吞吐量.通常,网络中的管理器根据全网拓扑对网络中的每个连接分配一个超帧中相应的时隙.不同的时隙分配方案中,连接在超帧中活动的顺序也... 在基于IEEE802.15.4的工业无线传感器网络中,通过时分复用技术来实现节点间并行通信,以提高网络的吞吐量.通常,网络中的管理器根据全网拓扑对网络中的每个连接分配一个超帧中相应的时隙.不同的时隙分配方案中,连接在超帧中活动的顺序也不同,对网络性能的影响也不同.本文研究了不同时隙分配方案在网络吞吐量和数据延迟方面对网络的影响,定性分析了时隙分配方案与数据延迟的关系,并根据mesh结构的特点提出一种使用粒子群优化的算法,用于在网络管理器上对时隙分配进行优化,使得数据延迟最小化,以满足工业无线网络实时性应用的要求. 展开更多
关键词 工业无线网络 时隙分配 粒子群优化 无线传感器网络 延迟
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基于工业无线网络的手持器的设计 被引量:2
20
作者 郑丽华 凌庆年 厉鲁卫 《电测与仪表》 北大核心 2010年第A08期131-134,共4页
介绍了一种基于工业无线网络的无线手持器的设计方案与实现方法。系统以单片处理器LPC922作为CPU处理单元和无线射频芯片CC1100作为无线收发器,实现了对工业现场的设备进行数据采集及数据传输。文中阐述了该系统总体设计、硬件框架和软... 介绍了一种基于工业无线网络的无线手持器的设计方案与实现方法。系统以单片处理器LPC922作为CPU处理单元和无线射频芯片CC1100作为无线收发器,实现了对工业现场的设备进行数据采集及数据传输。文中阐述了该系统总体设计、硬件框架和软件设计及相关算法。 展开更多
关键词 工业无线网络 手持器 无线通信
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