簡介隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，基于各種現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)的分布式測控系統(tǒng)已被廣泛使用。
這些系統(tǒng)使用各種控制總線，例如CAN，LONWORKS，F(xiàn)ROFIBUS，HATR，F(xiàn)F等。
這些不同的總線標(biāo)準(zhǔn)具有各自的協(xié)議格式，這些協(xié)議格式彼此不兼容，這給擴(kuò)展擴(kuò)展帶來了很多不便。
系統(tǒng)。
有鑒于此，電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）和美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）共同發(fā)布了IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)，解決了各種標(biāo)準(zhǔn)的總線接口的兼容性問題，并提高了互換性和兼容性。
來自不同制造商的產(chǎn)品。
互操作性。
1 IEEE1451協(xié)議IEEEIEEE和NIST引入的IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)通過定義一組通用通信接口解決了不同網(wǎng)絡(luò)之間的兼容性問題，并最終實現(xiàn)了各個制造商產(chǎn)品的互換性和互操作性。
其協(xié)議群集體系結(jié)構(gòu)和關(guān)系如圖1所示。
根據(jù)IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)智能傳感器分為兩個主要模塊。
＆amp; Nbsp;圖1 IEEE1451協(xié)議總體架構(gòu)（1）NCAP（網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理器）模塊該模塊主要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信，TIM通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。
IEEE1451.1標(biāo)準(zhǔn)定義了其物理模型。
NCAP是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送器總線和專用網(wǎng)絡(luò)總線之間的接口。
該部分與微處理器集成在一起，并起著“大腦”的作用。
在網(wǎng)絡(luò)傳感器中。
NCAP還支持熱插拔功能。
（2）TIM（智能變送器）模塊根據(jù)與NCAP的連接方式，可以有各種功能不同的TIM。
TIM可以支持單個或多個不同的通道，并且可以連接到傳感器或執(zhí)行器。
①IEEE1451.0：此層標(biāo)準(zhǔn)包括通用功能，通信協(xié)議和電子數(shù)據(jù)格式（TEDS FORMATS）。
IEEE1451.0通過定義基本命令設(shè)置和通信協(xié)議接口，為不同的物理層提供了通用和簡單的標(biāo)準(zhǔn)，從而增強(qiáng)了這些標(biāo)準(zhǔn)之間的互操作性。
②IEEE1451.1：針對現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它定義了從智能變送器到網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)連接方法，并使用面向?qū)ο蟮乃枷霝槁?lián)網(wǎng)的智能變送器定義了標(biāo)準(zhǔn)的對象模型。
并為模型的每個類別定義了一個軟件界面。
③IEEE1451.2：定義傳感器和微處理器之間連接的數(shù)字接口TII。
它定義了電子數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)格式，還定義了一系列讀寫命令，包括讀寫電子數(shù)據(jù)表，讀取傳感器數(shù)據(jù)和設(shè)置執(zhí)行器數(shù)據(jù)。
④IEEE1451.3：包括分布式多點系統(tǒng)數(shù)字通信的定義和TEDS格式，主要用于點對多點分布式智能傳感器系統(tǒng)的同步數(shù)據(jù)采集和通信。
⑤IEEE1451.4：包含混合模式通信協(xié)議和TEDS格式的定義。
它主要針對模擬發(fā)射機(jī)的現(xiàn)有通信協(xié)議。
一方面，它支持?jǐn)?shù)字接口讀取和寫入TEDS數(shù)據(jù)，另一方面，它支持在模擬接口上測量現(xiàn)場儀器。
⑥IEEE1451.5：定義智能傳感器的無線通信接口，并通過指定的無線通信協(xié)議與無線發(fā)射器接口模塊（WTIM）和NCAP進(jìn)行通信。
當(dāng)前支持WiFi，藍(lán)牙和ZigBee協(xié)議。
IEEE1451.5還定義了與無線通信協(xié)議有關(guān)的TEDS。
2無線通信協(xié)議IEEEIEEE1451.5標(biāo)準(zhǔn)為使用不同通信協(xié)議的無線傳感器提供了統(tǒng)一的接口。
它沒有開發(fā)新的無線通信技術(shù)，而是使用成熟的無線通信技術(shù)作為接口標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE 1451.1標(biāo)準(zhǔn)提出了三種無線通信方法：WiFi，藍(lán)牙和ZigBee。
本文使用的ZigBee協(xié)議主要包括IEEE 802.15.4的PHY層和MAC層，以及ZigBee的NWK層和APS層。
2.1 IEEE 802.15.4 PHY層的PHY層采用DSSS技術(shù)，不同的載波通道提供不同的傳輸速率，2.4 GHz提供250 kbps的傳輸速率。
PHY層用于在兩個設(shè)備之間提供透明的比特流傳輸。
它的主要功能包括：信道選擇和信道能量檢測，空閑信道*估計，無線信道數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，
