低功耗在工業(yè)自動化的實現(xiàn)過程中扮演著越來越重要的角色，不斷補充的新的協(xié)議可以幫助降低功耗和成本。
無線技術(shù)可以通過多種方式降低功耗。使用低功耗芯片、合適的協(xié)議和節(jié)能軟件來降低無線收發(fā)器的功耗，有助于降低直接成本。此外，根據(jù)當時的活動和人員配備水平，還可以在工廠車間周圍使用無線控制器來控制供暖、照明和高壓空調(diào)的水平。這可以大大降低設(shè)施的總體直接功耗。
降低功耗的方法遠不止此?，F(xiàn)在，在收發(fā)芯片的涉及和制造方面，很多技術(shù)得到了提高，很多實現(xiàn)將無線器件和模塊已經(jīng)具備了能量收集能力。在工業(yè)生產(chǎn)的成本控制過程中，無線傳感器發(fā)揮了重要作用。當降低無線系統(tǒng)的功耗時，應(yīng)該通過降低收發(fā)器功率或使用固有的低功耗拓撲(例如網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))來解決問題。根據(jù)數(shù)據(jù)速率、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的延遲和距離，也可以使用幾種不同的協(xié)議。
德州儀器(TI)針對Zigbee的CC2531芯片低功耗SoC是一款真正的支持USB的SoC片上系統(tǒng)解決方案，適用于IEEE 802.15.4通信標準和Zigbee模塊應(yīng)用，如工業(yè)控制。通過內(nèi)置的無晶USB接口，它可以以較低的總成本構(gòu)建USB加密狗或USB可升級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。CC2531將Chipcon的射頻收發(fā)器的性能與業(yè)界標準的增強型32MHz8051微控制器、系統(tǒng)中的可編程閃存和8KBRAM結(jié)合在一起。對于需要超低功耗的系統(tǒng)，還具有多種運行模式，各運行模式之間的轉(zhuǎn)換時間短，進一步保證了低能耗。
根據(jù)IEEE 802.15.4的規(guī)定，2.4GHzISM頻段被劃分為16個互不重疊的信道。WirelessHART使用偽隨機信道跳躍序列來降低干擾其他網(wǎng)絡(luò)(尤其是Wi-Fi)的可能性。信道跳變是指設(shè)備長時間不固定在IEEE802.11b/g網(wǎng)絡(luò)使用的信道上。使用時分多址(TDMA)協(xié)議可確保在任何給定時間只有一個設(shè)備在信道上通話，從而防止消息沖突，并通過使用10ms時隙提供定義的延遲。
WirelessHART網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)
WirelessHART使用帶有10dB放大器的2.4GHz無線電，允許與下一個節(jié)點的最大通信距離為200米，而下一個節(jié)點又可以充當路由器，在電網(wǎng)中傳遞信息。當不需要全程傳輸時，節(jié)點可以以較低的功率進行傳輸，以減少干擾其他網(wǎng)絡(luò)的機會。
它使用直接序列擴頻(DSSS)提供約8dB的額外增益，其傳輸范圍分布在所選信道的整個頻率范圍內(nèi)。具有正確解碼信息的設(shè)備可以接收數(shù)據(jù)，而其他設(shè)備將傳輸視為白噪聲并忽略它。這允許接收和共存多個重疊無線電信號。
藍牙技術(shù)現(xiàn)在正在成為一種可行的工業(yè)自動化技術(shù)。例如，藍牙V4.0在核心規(guī)范中引入了低能耗技術(shù)，使新設(shè)備能夠在微扣式電池上運行數(shù)月甚至數(shù)年。
由于這項技術(shù)已被多家制造商用于安全和消費應(yīng)用，因此其成本在工業(yè)應(yīng)用中變得非常有吸引力，特別是在需要擴展范圍鏈路的情況下。
6LoWPAN的目標是低功率無線通信、低數(shù)據(jù)速率和非常有限的外形。工業(yè)自動化是一個關(guān)鍵領(lǐng)域。通過指定在不同網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送相同數(shù)據(jù)包的方式，幾乎不需要轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包，從而降低了復(fù)雜性、功耗和成本。
與此同時，互聯(lián)網(wǎng)工作組一直在研究使用IPv4和IPv6連接傳感器和設(shè)備的更高級協(xié)議。6LoWPAN或IPv6低功耗無線個人區(qū)域網(wǎng)定義了封裝和報頭定義，允許通過IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)(如Zigbee)發(fā)送IPv6數(shù)據(jù)包，以便這些數(shù)據(jù)包可以在更廣泛的Internet上使用。
雖然這是一個較高級別的協(xié)議，但它直接影響無線網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)的處理要求和數(shù)據(jù)包大小，從而影響每個節(jié)點的功耗。
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