Wi-Net构建无线数据采集系统
一、应用需求
在工业、农业、环保、气象、水利、电力、能源等系统中，常常需要对众多的数据点进行实时监测和数据采集。由于监测点和采集点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，通过电话线或通讯电缆传送数据往往事倍功半。通过无线网络进行数据传输，大大减少通讯网络的投资，为安装、维护提很大的便利。监测设备可将采集到的数据和告警信息通过无线网络及时发送到监控中心或数据采集中心，实现及时管理与控制，大大提高工作效率。
二、方案优点
ü 可靠性和稳定性高。系统设备抗干扰能力强，误码率低，抗邻信道干扰能力强，是基于O-QPSK的调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。采用直序扩DSSS(Direct Sequence Spread Spec-trum)技术，有效的抗同频窄带干扰，自带16 位CRC 校验，能有效检错；
ü 通讯组网方式灵活，自组网、自愈合；
ü 实时性好，系统时延短；
ü 建设成本低，无须敷设大量通信电缆和搭建电缆桥架，只需在现场设备旁安装无线采集设备；
ü 运营成本低，采用ISM免费频段；
ü 功耗低，所有系统设备均采用低功耗设计，节能环保，经济实用；
ü 监控和采集范围大，系统容量大，至多可容纳65535个节点；
ü 具有良好的可扩展性，监控中心除了和本无线网络内的所有节点通信外还可以让的网络或节点通信接入；
ü 数据传送速率高，典型传输速率250kbps；
ü 维护简单、采集数据精确快捷、安装接线容易；
ü 在环境较恶劣的环境下也能使用。
三、解决方案介绍
1、方案一
该方案为分层分布式结构，由设备层（如：智能仪表、传感器等）、无线通信网络层、以太网通信站控层（监控计算机、网络交换机、监控软件、数据库服务器、Web服务器等）三层结构组成。其中无线通信网络层由Wi-Net集中器、Wi-Net路由器、Wi-Net采集器等无线数传设备组成。
系统实施时，在现场设备旁安装Wi-Net采集器，现场设备与Wi-Net采集器通过RS485总线通信，Wi-Net采集器将采集到的设备过程数据通过短距离无线网络透明数据传输至Wi-Ne集中器。当现场传输距离相对较远时，Wi-Net采集器采集到的过程数据不能直接传输到Wi-NET集中器，这时就需要Wi-NET路由器来中继传递数据，根据情况在合适的地方安装Wi-Net路由器，Wi-Net路由器可以安装多个，视具体情况定。Wi-Net路由器的主要功能是允许Wi-Net采集器加入网络，多跳路由和协助Wi-Net采集器的通信，它一直处于活动状态。最后在一个合适的地方安装一个Wi-Net集中器，Wi-Net集中器的主要角色是负责配置和启动整个无线网络，负责和Wi-Net采集器以及上位计算机进行数据交互的设备，它是整个无线网络的核心。无线网络搭建好之后，站控层计算机就可以通过以太网通信方式下发通信命令到Wi-Net集中器，Wi-Net集中器将站控层计算机来的命令无线传输至Wi-Net采集器，Wi-Net采集器再通过RS485总线传输至设备层设备，设备层设备收到命令后，立即应答，并按相同的路径将应答信息包传回站控层计算机，这样就完成一次通信的过程。系统结构原理如图2所示。
图2 利用Wi-Net集中器、Wi-Net采集器实现无线数据采集系统结构原理图
2、方案二
这一种实现方案是利用Wi-Net协调器、Wi-Net路由器、Wi-Net采集器实现，采集相同设备时组成一个独立的小无线网络，最多可组16个相互独立的网络，各小无线网络之间通信信道不同，不会互相!@#$%^*和干扰。系统实施时，在现场设备旁安装Wi-Net采集器，现场设备与Wi-Net采集器通过RS485总线通信，Wi-Net采集器将采集到的设备过程数据通过短距离无线网络透明数据传输至Wi-Ne集中器。当现场传输距离相对较远时，Wi-Net采集器采集到的过程数据不能直接传输到Wi-NET集中器，这时就需要Wi-NET路由器来中继传递数据，根据情况在合适的地方安装Wi-Net路由器，Wi-Net路由器可以安装多个，视具体情况定。Wi-Net路由器的主要功能是允许Wi-Net采集器加入网络，多跳路由和协助Wi-Net采集器的通信，它一直处于活动状态。最后在合适的地方安装Wi-Net协调器。Wi-Net路由器、Wi-Net采集器采集的数据经各自的小无线网络信道传输至相应的Wi-Net协调器。各个Wi-Net协调器的主要角色是负责配置和启动各自独立的小无线网络，负责和Wi-Net采集器、Wi-Net路由器以及通讯管理机或上位计算机进行数据交互的设备，它是各个独立的小无线网络的核心。Wi-Net协调器若直接与上位计算机进行数据交互，需要在Wi-Net协调器设备前加一个RS485↔RS232转换器。系统结构原理如图3所示。
图3 利用Wi-Net协调器、Wi-Net路由器实现无线数据采集系统原理结构图
四、结论
基于信立科技自主研发的Wi-Net系列无线数传产品构建的无线数据采集系统有很多突出优点，它技术先进，将先进的计算机技术、无线通信技术和以太网技术有机结合起来应用于各行业数据采集与管理，采用Wi-Net构建无线数据采集系统，不仅能很好地满足各行业信息采集的需求，而且也为各行业提高了生产和工作效率，减少建设成本和运营成本，创造了很好的经济效益和社会效益，符合经济建设和社会发展的要求。
