العلوم الشعبية: أربع طرق لنقل البيانات لأجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة

العلوم الشعبية: أربع طرق لنقل البيانات لأجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة

شهدت صناعة أجهزة الاستشعار تحولات جذرية على مدى العقود القليلة الماضية. فقد أدى التقدم التكنولوجي وإنترنت الأشياء إلى ظهور طرق أكثر تنوعًا لنقل البيانات. لا تقتصر قدرة أنواع أجهزة الاستشعار المختلفة على مراقبة البيانات في الوقت الفعلي فحسب، بل تشمل أيضًا اختيار طرق نقل بيانات متنوعة لتحميلها إلى منصة سحابية وفقًا لسيناريوهات الاستخدام، مما يتيح لنا الوصول إليها متى احتجنا إليها. ولنأخذ مستشعر درجة الحرارة والرطوبة كمثال، دعونا نتحدث عن طرق نقل البيانات الأربعة المتاحة له.

بدايةً، أودّ أن أوضح أن طرق نقل البيانات الأربع هذه لا تقتصر على أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة. ولأن أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة شائعة الاستخدام في حياتنا اليومية، فإن طريقة تحميل البيانات هذه أكثر شمولاً وتمثيلاً.

هناك أربعة أنواع من تحميل البيانات لأجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة: النوع 485، والنوع التناظري، ونوع الشبكة، والنوع اللاسلكي.

1485 نوع

بروتوكول نقل البيانات من النوع 485، واسمه الكامل RS-485. تم تطوير RS-485 بناءً على RS-422، لذا تتشابه بعض خصائصه الكهربائية مع RS-422، مثل اعتماد وضع الإرسال المتوازن، وضرورة توصيل مقاومات طرفية على خط الإرسال. ويمكن لـ RS-485 اختيار وضع السلكين أو وضع الأربعة أسلاك، حيث يتيح نظام السلكين اتصالاً ثنائي الاتجاه متعدد النقاط. أما نظام الأربعة أسلاك، فيقتصر على اتصال نقطة واحدة إلى عدة نقاط. ومع ذلك، يمكن توصيل 32 جهازًا بنظام السلكين أو نظام الأربعة أسلاك.

عندما يتراوح نطاق تطبيق RS-485 من عشرات الأمتار إلى آلاف الأمتار، يتم اعتماد معيار ناقل البيانات التسلسلي RS-485. يتم توصيله بجهاز مراقبة البيئة عبر واجهة RS-485، ويتم تحميل البيانات من جهاز مراقبة البيئة إلى منصة الحوسبة السحابية؛ أو يتم توصيله مباشرةً بالكمبيوتر عبر منفذ USB-485 لعرض البيانات في الوقت الفعلي، والاستعلام عن البيانات التاريخية، وتصدير البيانات، وغيرها من الوظائف.

2. نوع الكمية التناظرية

في المقال السابق، تم شرح نوع الكمية التناظرية بالتفصيل. ونظرًا لطول المقال، سأركز على طريقة نقل بيانات الكمية التناظرية. في نظام التحكم، سواءً كان مُدخلًا أو مُخرجًا، فإن المُعامل إما أن يكون كمية تناظرية أو كمية تبديل. يستخدم مستشعر درجة الحرارة والرطوبة التناظري نقل البيانات التناظري. يُرسل المستشعر التناظري إشارة مستمرة، مستخدمًا الجهد والتيار والمقاومة للإشارة إلى قيمة المُعامل المقاس.

لنأخذ مستشعر درجة الحرارة والرطوبة التناظري كمثال. هناك عدة أنواع من إشارات الخرج: 0-20 مللي أمبير، 0-5 فولت، و0-10 فولت.

لنأخذ مثالاً على حساب تحويل إشارة الخرج من 0 إلى 20 مللي أمبير: على سبيل المثال، إذا كان النطاق من -40 إلى +80 درجة مئوية، وخرج التيار من 4 إلى 20 مللي أمبير، وعندما تكون إشارة الخرج 12 مللي أمبير، يتم حساب قيمة درجة الحرارة الحالية. يبلغ مدى هذا النطاق الحراري 120 درجة مئوية، وعند التعبير عنه بإشارة تيار 16 مللي أمبير، فإن 120 درجة مئوية / 16 مللي أمبير = 7.5 درجة مئوية / مللي أمبير، أي أن 1 مللي أمبير يمثل تغيراً في درجة الحرارة مقداره 7.5 درجة مئوية، والقيمة المقاسة هي 12 مللي أمبير - 4 مللي أمبير = 8 مللي أمبير، 8 مللي أمبير × 7.5 درجة مئوية / مللي أمبير = 60 درجة مئوية. 60 + (-40) = 20 درجة مئوية، وبالتالي فإن درجة الحرارة الحالية هي 20 درجة مئوية. يمكن استنتاج القيمتين الأخريين بالقياس.

3. نوع الشبكة

① إيثرنت

تُعدّ تقنية الإيثرنت حاليًا أكثر تقنيات الشبكات المحلية (LAN) شيوعًا، لتحلّ محلّ تقنيات أخرى مثل Token Ring وFDDI وARCNET. تتيح طريقة نقل البيانات عبر الإيثرنت تحميل البيانات المُجمّعة إلى الخادم. يُسهم هذا في الاستفادة القصوى من شبكة اتصالات الإيثرنت القائمة لجمع البيانات ونقلها، وتحقيق هدف المراقبة المركزية. كما يُقلّل بشكل كبير من حجم أعمال الإنشاء، ويُحسّن كفاءة الإنشاء، ويُخفّض تكاليف الصيانة.

② نوع واي فاي

تتيح طريقة نقل البيانات اللاسلكية عبر الواي فاي تحميل البيانات المُجمّعة إلى الخادم عبر هذه التقنية. يُستفاد استفادة كاملة من شبكة الواي فاي القائمة لجمع البيانات ونقلها، مما يُحقق هدف المراقبة المركزية. يُمكن لهذه الطريقة أن تُقلل بشكل كبير من حجم أعمال البناء، وتُحسّن كفاءة البناء، وتُخفض تكاليف الصيانة.

③ نوع جي بي آر إس

GPRS هو اختصار لتقنية خدمة الراديو العامة للبيانات. وهي خدمة بيانات متنقلة متاحة لمستخدمي الهواتف المحمولة بنظام GSM، وتنتمي إلى تقنيات نقل البيانات في الجيل الثاني من الاتصالات المتنقلة. يحتاج جهاز إرسال درجة الحرارة والرطوبة الذي يعمل بتقنية GPRS إلى شريحة SIM من إحدى شركات China Mobile أو China Unicom أو Telecom فقط لتحميل بيانات درجة الحرارة والرطوبة التي تم جمعها إلى الخادم عبر محطة الشبكة الأساسية.

4. نوع الراديو

يشير الراديو إلى الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر في الفضاء الحر (بما في ذلك الهواء والفراغ)، وتكنولوجيا الراديو هي تكنولوجيا تنقل الإشارات عبر موجات الراديو.

يعتمد هذا المستشعر اللاسلكي على تقنية الطيف المنتشر اللاسلكي، ويتميز بمدى اتصال طويل يصل إلى 800 متر في خط الرؤية المباشر، وقدرة اختراق عالية تصل إلى 3-4 جدران خرسانية. وبفضل تقنية تعديل التردد، يتمتع المستشعر بقدرة عالية على مقاومة التداخل مقارنةً بأجهزة الراديو التقليدية.

أصبحت حلول الاستشعار منتجًا بالغ الأهمية للمسوقين، خاصة عندما يتعلق الأمر ببناء العلامة التجارية والتفاعل مع العملاء المحتملين.

أفضل أنظمة مراقبة البيئة هي تلك التي تلبي احتياجاتك وتتوافق مع إمكانيات منزلك. ستجد بالتأكيد ما يناسبك من بين تشكيلة منتجات شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المتنوعة وبأسعار مختلفة، مع ضمان الجودة العالية. اختر ما يناسبك من ريكا سينسورز!

تتمتع حلول الاستشعار بسمعة طيبة للغاية في السوق العالمية.