Divulga??o científica: quatro métodos de transmiss?o de dados para sensores de temperatura e umidade

Divulga??o científica: quatro métodos de transmiss?o de dados para sensores de temperatura e umidade

Nas últimas décadas, a indústria de sensores passou por mudan?as profundas. Os avan?os tecnológicos e a Internet das Coisas (IoT) levaram a formas mais diversas de transmiss?o de dados. Vários tipos de sensores podem n?o apenas monitorar dados em tempo real, mas também escolher diferentes métodos de transmiss?o de dados para enviá-los à plataforma em nuvem para diferentes cenários de uso, permitindo o acesso sempre que necessário. Tomando como exemplo o sensor de temperatura e umidade, vamos abordar os quatro métodos de transmiss?o de dados desse sensor.

Primeiramente, gostaria de esclarecer que esses quatro métodos de transmiss?o de dados n?o se limitam a sensores de temperatura e umidade. Como esses sensores s?o comuns em nosso dia a dia, o método de envio de dados é mais abrangente e representativo.

Existem quatro tipos de envio de dados para sensores de temperatura e umidade: tipo 485, tipo analógico, tipo rede e tipo sem fio.

1.485 tipo

A transmiss?o de dados do tipo 485, cujo nome completo é RS-485, é desenvolvida com base no RS-422. Por isso, algumas normas elétricas s?o semelhantes às do RS-422, como a utiliza??o do modo de transmiss?o balanceado e a necessidade de resistores de terminal na linha de transmiss?o. O RS-485 pode ser configurado com dois ou quatro fios, sendo que o sistema de dois fios permite comunica??o bidirecional multiponto. Já o sistema de quatro fios permite apenas comunica??o ponto-para-muitos. No entanto, é possível conectar até 32 dispositivos a um barramento, tanto no sistema de dois fios quanto no de quatro fios.

Quando o alcance aplicável do RS-485 varia de dezenas a milhares de metros, adota-se o padr?o de barramento serial RS-485. A conex?o com o host de monitoramento ambiental é feita através da interface RS-485, e os dados s?o enviados do host para a plataforma em nuvem; ou a conex?o com o computador é feita diretamente via USB para RS-485, permitindo a visualiza??o de dados em tempo real, consulta de dados históricos, exporta??o de dados e outras fun??es.

2. Tipo de quantidade analógica

No artigo anterior, o tipo de grandeza analógica foi apresentado em detalhes. Devido à extens?o deste artigo, focarei no método de transmiss?o de dados analógicos. Em um sistema de controle, seja na entrada ou na saída, um par?metro é uma grandeza analógica ou uma grandeza de comuta??o. O sensor analógico de temperatura e umidade utiliza transmiss?o de dados analógica. O sensor analógico emite um sinal contínuo, utilizando tens?o, corrente e resistência para indicar a magnitude do par?metro medido.

Tomemos como exemplo o sensor analógico de temperatura e umidade. Existem vários tipos de sinais de saída: 0-20mA, 0-5V e 0-10V.

Tomemos como exemplo o cálculo da convers?o de um sinal de saída de 0-20mA: por exemplo, se a faixa de temperatura for de -40 a +80°C, com uma saída de 4 a 20mA, e o sinal de saída for de 12mA, calcule o valor da temperatura atual. A amplitude dessa faixa de temperatura é de 120°C. Quando expressa por um sinal de corrente de 16mA, temos: 120°C/16mA = 7,5°C/mA, ou seja, 1mA representa uma varia??o de temperatura de 7,5°C. O valor medido é: 12mA - 4mA = 8mA, 8mA * 7,5°C/mA = 60°C. 60 + (-40) = 20°C, resultando em uma temperatura atual de 20°C. Os outros dois resultados podem ser deduzidos por analogia.

3. Tipo de rede

①Ethernet

Atualmente, a Ethernet é a tecnologia de rede local (LAN) mais utilizada, substituindo outras tecnologias como Token Ring, FDDI e ARCNET. O método de transmiss?o Ethernet permite o envio dos dados coletados para o servidor através da rede Ethernet. Aproveitando ao máximo a rede de comunica??o Ethernet já existente, realiza-se a coleta e transmiss?o de dados, possibilitando o monitoramento centralizado. Isso reduz significativamente a quantidade de infraestrutura necessária, aumentando a eficiência da constru??o e diminuindo os custos de manuten??o.

②Tipo de Wi-Fi

O método de transmiss?o de dados sem fio do tipo Wi-Fi permite o envio dos dados coletados para o servidor através da rede Wi-Fi. Aproveita-se ao máximo a rede de comunica??o Wi-Fi existente para realizar a coleta e transmiss?o de dados, atingindo o objetivo de monitoramento centralizado. Isso pode reduzir significativamente a quantidade de obras necessárias, aumentar a eficiência da constru??o e diminuir os custos de manuten??o.

③ Tipo GPRS

GPRS é a abrevia??o de General Packet Radio Service Technology (Servi?o Geral de Rádio por Pacotes). ? um servi?o de dados móveis disponível para usuários de telefones celulares GSM e pertence à tecnologia de transmiss?o de dados da segunda gera??o de comunica??es móveis. O transmissor de temperatura e umidade baseado em transmiss?o GPRS precisa apenas de um cart?o SIM da China Mobile, China Unicom ou Telecom para enviar os dados coletados de temperatura e umidade para o servidor através da esta??o base da rede.

4. Tipo de rádio

Rádio refere-se a ondas eletromagnéticas que se propagam no espa?o livre (incluindo ar e vácuo), e a tecnologia de rádio é uma tecnologia que transmite sinais por meio de ondas de rádio.

O sensor de rádio utiliza tecnologia de espectro espalhado sem fio, com longo alcance de comunica??o (linha de vis?o de até 800 metros) e forte capacidade de penetra??o, podendo atravessar de 3 a 4 paredes de concreto. Gra?as à tecnologia de modula??o de frequência, a comunica??o é extremamente resistente a interferências, ao contrário de equipamentos de rádio comuns.

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