无线工业以太网技术基础-1.pdf

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1、无线工业以太网技术基础无线工业以太网技术基础:电磁波传输原理可视光5Ghz2.4Ghz频率波长c1Hz300.000kmλ=50Hz6000kmf1kHz300km1MHz300mλ:波长(m)88MHz3.4mc:近似光速;c=300,000km/s1GHz30cmf:频率(Hz)2.4GHz12.5cm1THz0.3mmPage2/62009-10-10IA&DTSCICCoC无线工业以太网技术基础:电磁波传输原理发射端延迟传播主传输路径反射接收端衰减偏差路径2.4GHz5.5GHz雨/雪（50l/m²每小时）0.02dB/km0.4dB/km雾0.02dB/km0.0

2、8dB/km屋顶(1.3cm)3dB7dB木板或石膏板(<10cm)3dB4dB石灰砖墙(24cm)9dB23dB产气轻质混凝土(17.5cm)16dB44dB绝热玻璃33dB27dBPage3/62009-10-10IA&DTSCICCoC无线工业以太网技术基础:电磁波传输原理微波()f≈1GHz..1THz传播近似衰减公式4∗π∗d°理想空间信号衰减:af/dB=20∗logdλ距离1m10m100m500m1km5km10km理想空间信号衰减[dB]2.4GHz406080941001141205GHz476787101107121127c=传输速度电场(~300.0

3、00km/h)传播方向磁场Page4/62009-10-10IA&DTSCICCoC无线工业以太网技术基础:电磁波传输原理Pe/dBm=Ps+G−a+GANT1fANT2Pe:接收灵敏度Example:Ps:发射功率¢两个SCALANCEW设备相距d=500m；GANT1:发射端天线增益¢选用ANT792-8DN定向天线并正向相对，天GANT2:接收端天线增益线增益为14dBi；a¢假设发射功率设为“MIN”(approx.0dBm)；f:理想空间信号衰减802.11gPe[dBm]接收方可以得到多少的信号强度？传输所需带宽6-87[Mbit/s]9-86Pe=0+14-9

4、4+14=-66dBm12-8518-83结论：24-80在IEEE802.11g的协议下可以满足36-7648-7154Mbit/s的传输带宽。54-66Page5/62009-10-10IA&DTSCICCoC未来无线工厂整体解决方案：酿酒厂WAN液位传感器流量传感器EGE;GPRS;压力传感器GSM位置传感器捣碎过滤温度传感器WirelessHART酿造罐SINAUT生产区BasedonIEEE802.15.4热交换器发酵熟化过滤IndustrialWirelessLANBasedonIWLANIEEE802.11机器视觉接近开关安全传感器灌装线RFIDPage6/6

5、2009-10-10IA&DTSCICCoC无线工业以太网技术基础:无线网络概述SIEMENS无线产品根据天线的区别从PAN一直覆盖到WAN*)GSM,WirelessLAN,GPRS,BluetoothIEEE802.11x,UMTS,HSCSDuptoapprox.10muptoapprox.30muptoapprox.3000mPersonalAreaLocalAreaWideAreaNetwork(PAN)Network(LAN)Network(WAN)*)根据环境及天线类别决定Page7/62009-10-10XXXIA&DTSCICCoC无线工业以太网技术基础:

6、无线网络概述Bitrate/s100MIEEE802.11nIEEE802.11g,a10MIEEE802.11bIWLAN1MBluetooth100KEDGE*WirelessHARTGPRS*10KIEEE802.15.4GSM*Wirelessmodem433,868,915MHz(USonly)Personal10mLocal100mWideArea(PAN)Area(LAN)Area(WAN)WirelessHARTBluetoothWLANGSM,GPRS802.15.4带宽250Kbps1Mbps54Mbps171.2Kbps是否付费nononoyes距离1

7、0m10m30–100m*5000m频率范围2.4GHz2.4GHz2.4GHz,5.1–5.8GHz900MHz,1.8GHzPage8/62009-10-10XXXIA&DTSCICCoC无线工业以太网技术基础:无线网络概述IEEE802标准（局域网/城域网标准委员会）IEEE802.11无线局域网标准IEEE802.11为美国电气和电子工程师协会(InstituteofElectronicandElectronicsEngineers)于1997年公告的无线区域网络标准，适用于有线站与无线用户或无线用户之间的