Divulgação científica: quatro métodos de transmissão de dados para sensores de temperatura e umidade

Divulgação científica: quatro métodos de transmissão de dados para sensores de temperatura e umidade

Nas últimas décadas, a indústria de sensores passou por mudanças profundas. Os avanços tecnológicos e a Internet das Coisas (IoT) levaram a formas mais diversas de transmissão de dados. Vários tipos de sensores podem não apenas monitorar dados em tempo real, mas também escolher diferentes métodos de transmissão 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 transmissão de dados desse sensor.

Primeiramente, gostaria de esclarecer que esses quatro métodos de transmissão de dados não se limitam a sensores de temperatura e umidade. Como esses sensores são 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 transmissão de dados do tipo 485, cujo nome completo é RS-485, é desenvolvida com base no RS-422. Por isso, algumas normas elétricas são semelhantes às do RS-422, como a utilização do modo de transmissão balanceado e a necessidade de resistores de terminal na linha de transmissão. O RS-485 pode ser configurado com dois ou quatro fios, sendo que o sistema de dois fios permite comunicação bidirecional multiponto. Já o sistema de quatro fios permite apenas comunicação 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 padrão de barramento serial RS-485. A conexão com o host de monitoramento ambiental é feita através da interface RS-485, e os dados são enviados do host para a plataforma em nuvem; ou a conexão com o computador é feita diretamente via USB para RS-485, permitindo a visualização de dados em tempo real, consulta de dados históricos, exportação de dados e outras funções.

2. Tipo de quantidade analógica

No artigo anterior, o tipo de grandeza analógica foi apresentado em detalhes. Devido à extensão deste artigo, focarei no método de transmissão de dados analógicos. Em um sistema de controle, seja na entrada ou na saída, um parâmetro é uma grandeza analógica ou uma grandeza de comutação. O sensor analógico de temperatura e umidade utiliza transmissão de dados analógica. O sensor analógico emite um sinal contínuo, utilizando tensão, corrente e resistência para indicar a magnitude do parâmetro 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 conversão 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 variação 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 transmissão Ethernet permite o envio dos dados coletados para o servidor através da rede Ethernet. Aproveitando ao máximo a rede de comunicação Ethernet já existente, realiza-se a coleta e transmissão de dados, possibilitando o monitoramento centralizado. Isso reduz significativamente a quantidade de infraestrutura necessária, aumentando a eficiência da construção e diminuindo os custos de manutenção.

②Tipo de Wi-Fi

O método de transmissão 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 comunicação Wi-Fi existente para realizar a coleta e transmissão de dados, atingindo o objetivo de monitoramento centralizado. Isso pode reduzir significativamente a quantidade de obras necessárias, aumentar a eficiência da construção e diminuir os custos de manutenção.

③ Tipo GPRS

GPRS é a abreviação de General Packet Radio Service Technology (Serviço Geral de Rádio por Pacotes). É um serviço de dados móveis disponível para usuários de telefones celulares GSM e pertence à tecnologia de transmissão de dados da segunda geração de comunicações móveis. O transmissor de temperatura e umidade baseado em transmissão GPRS precisa apenas de um cartão SIM da China Mobile, China Unicom ou Telecom para enviar os dados coletados de temperatura e umidade para o servidor através da estação base da rede.

4. Tipo de rádio

Rádio refere-se a ondas eletromagnéticas que se propagam no espaço 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 comunicação (linha de visão de até 800 metros) e forte capacidade de penetração, podendo atravessar de 3 a 4 paredes de concreto. Graças à tecnologia de modulação de frequência, a comunicação é extremamente resistente a interferências, ao contrário de equipamentos de rádio comuns.

As soluções com sensores se tornaram um produto crucial para os profissionais de marketing, especialmente quando se trata de construção de marca e engajamento de clientes em potencial.

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