目前，市場上近距離無線通信產品層出不窮，廣泛應用的還是藍牙（Bluetooth），紅外（IrDA）和無線局域網802.11（WIFI）。

同時，還有一些非常具有發展潛力的近距離無線技術標準，它們分別是：zigbee、超寬頻（UltraWideBand）、短距離通信（NFC），LORA等。它們都有各自立足的特點、或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求，隨著5G時代的到來，無線通信技術必將大放異彩。

在工業環境下任何地點均能安裝使用的智能無線傳感器及其網絡，具有足夠的可靠性和自治處理能力，將為各種生產裝置配備實施共享的數據采集能力，從而為提高生產率，改善產品質量，降低成本發揮重要作用。

下面僅列舉3個應用場景，介紹在融合了無線通訊技術后，為傳統行業帶來了哪些改變？

電池監控

在大型集群式的UPS系統中，往往需要對系統內電池的工作狀況進行監測，如工作電壓、電流、溫度、電池內阻等參數。一般UPS電池會預留RS485通信接口，將各電池的節點狀態上傳至上位機軟件。當電池狀態正常時記錄工作信息，當電池狀態異常時觸發報警。

這種通訊方式帶來一些問題，便捷性問題和安全性問題。485總線必須走線，系統越龐大走線工作越繁瑣。此外，如果走線不規范，還將為機房帶來安全性隱患?；谝陨显?，部分UPS或者電池PACK廠商開始采用無線通信的方案替代有線通信。

圖1.1

Zigbee是一種低速局域網數據傳輸協議，它具有低功耗、低成本、高可靠、多節點、靈活拓撲等特點，特別適合局域網內多節點自由組網的場合。如圖1.2所示，通過在每個電池包上安裝ZigBee模塊，完成自組網絡，就能夠將電池包的工作狀態實時上報到網關服務器。

圖1.2

有了無線網絡，UPS電池包現場安裝就方便了許多，工程師只需要考慮電源回路的搭建，通信部分讓ZigBee自組網即可。

智能溫室大棚

需要放置于溫室大棚內栽種的植物，對生長環境都有著較為苛刻的要求，溫度、濕度、二氧化碳濃度等指標都需要維持在一個穩定的范圍內。早期的溫室大棚，通過布置各種傳感器，人工定時去查看，并對大棚內的溫控器、加濕器等設備進行調整。但隨著溫室大棚數量越來越多、單個大棚內需要的傳感器也越來越多，傳感器之間的通訊線纜布線變得非常困難，通過人工去管理大棚也變得原來越難。

圖2.1

網關與各種傳感器之間通過LoRa技術進行無線連接。在取電不方便的大棚內，傳感器節點均需要通過電池供電，這就需要應用LoRa技術的超低功耗。采用休眠+定時喚醒的上傳的工作模式，能夠極大降低傳感器節點的耗電量，一節干電池可以使用2-3年。

出于成本考慮，一般情況下多個大棚會共用一個網關，這樣大棚內的相關控制設備，也需要通過無線通訊來控制。同樣，使用Lora也是一種不錯的選擇。Lora的傳輸距離足夠遠，可介入節點數上千個，足以滿足大棚內節點數需求。

圖2.2