Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"ŁUKASZ KRZAK"

Niskomocowa metoda przetwarzania danych w paśmie podstawowym dla bezprzewodowych sieci sensorowych z wykorzystaniem układów FPGA

Czytaj za darmo! »

Jednym z najważniejszych parametrów bezprzewodowej sieci sensorowej [1] jest ilość energii, wymagana do jej funkcjonowania w założonym okresie czasu. Ograniczając pobór mocy, jaką potrzebuje pojedynczy węzeł takiej sieci do odbioru danych radiowych, można efektywnie zwiększyć jego czas pracy. Jest to szczególnie istotne w bezobsługowych sieciach sensorowych, posiadających zdolność samoorgran[...]

Increasing performance of integrated sub-GHz IEEE 802.15.4 compatible radio transceivers DOI:10.15199/ELE-2014-135


  The IEEE 802.15.4 specification [1] is one of the most important standards describing low-rate and short range wireless area networks. It constitutes a common basis for several commercially available and well-recognized radio communication protocols such as ZigBee family of protocols (including ZigBeeIP), WirelessHART, ISA 100.11a and 6LoWPAN [5]. In terms of the ISO OSI layers, the IEEE 802.15.4 specification defines the physical layer (PHY) and medium access control (MAC) sublayer, on top of which the previously mentioned protocols are built. During the last 10 years of development, the standard was amended several times to include new PHY options. Currently the standard defines many frequency channels and modulation options including ASK, BPSK, O-QPSK, GFSK, OFDM, CSS (chirp spread spectrum) and UWB (ultra-wide band), however not all of them gained much industry attention. Table 1 gathers some of the most popular PHYs, present in the currently commercially available radio transceivers, along with their availability in different regions of the world [3]. There are many IEEE 802.15.4 compatible transceivers available on the market, however the great majority of them are designed for operation in the 2.4 GHz band utilizing the O-QPSK PHY. The sub-GHz bands are less popular, however their main advantage over the 2.4 GHz band is better propagation and material penetration. Also, in the IEEE 802.15.4g-2012 amendment, several new sub-GHz PHYs were introduced, including 169 MHz band to standardize smart utility networks (SUNs), such as those used for advanced metering infrastructure (AMI). Although the 2.4 GHz PHYs are dominant in consumer applications, the sub-GHz remains important in industrial areas where quality of service is essential. The final data transmission reliability is, however, a product of several qualities, including those resulting from hardware design as well as software implementation. In this article the autho[...]

Cyfrowa platforma komunikacji radiowej dla inteligentnych systemów elektroenergetycznych


  Nowoczesne aplikacje w energetyce coraz częściej wymagają rozbudowanych systemów pomiarowych. Poprzez wykorzystanie środków IT dąży się do obniżenia kosztów i zwiększenia efektywności oraz integracji rozproszonych źródeł energii. Ma to na celu stworzenie inteligentnych systemów dostawy energii, mogących sprostać podstawowemu wyzwaniu, jakim jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego. W artykule zaprezentowano opracowaną w Akademii Górniczo-Hutniczej cyfrową platformę radiokomunikacyjną, umożliwiającą budowę nowoczesnych systemów automatyki i diagnostyki oraz lepszą integrację z już istniejącymi układami. Platforma ta składa się z kompaktowych i ekonomicznych radiomodemów, mogących pracować w pasmach 433 i 869 MHz, przy prędkościach przesyłu danych od 9,6 do 64 kbit/s. Powstały one w ramach prac nad projektem rozwojowym NCBiR nr 12331 dotyczącym radiowego systemu łączności dla węglowego górnictwa podziemnego. Dyskutowana coraz częściej w energetyce idea tworzenia inteligentnych systemów dystrybucji energii (tzw. smart grid) [1-3, 5, 6] wymaga rozbudowy obecnie wykorzystywanej platformy technologicznej IT. Dotyczy to m.in. systemów monitorowania i automatyki, które są nieodzowną częścią nowoczesnych aplikacji w tym segmencie gospodarki. Wprowadzenie nowej jakości, polegającej na integracji rozproszonych źródeł energii, zwiększeniu efektywności produkcji, dystrybucji i wykorzystania energii elektrycznej oraz zapewnieniu dodatkowych usług napędza rozwój coraz bardziej wyrafinowanych systemów pomiarowych i wykonawczych. Od nowych rozwiązań oczekuje się wysokich walorów użytkowych, tj. odpowiedniej niezawodności, niskiego poboru mocy, autonomii działania, ergonomicznej i intuicyjnej obsługi, możliwości pracy on-line, reakcji na zdarzenia w czasie rzeczywistym itp. Na trasie przesyłu energii elektrycznej (od dostawcy po końcowe urządzania odbiorcze) istnieje wiele kluczowych urządzeń, od których zależy bezpieczeństwo dostaw en[...]

Digital radio modem operating in a 433 MHz band with an innovative front-end circuit DOI:10.15199/ELE-2014-046


  Many of the modern RF communication circuits are based on single chip radio transceivers. Their application is usually relatively simple and straightforward and only requires up to a dozen external passive elements. The main advantages of such a design are the small PC B size required, low power consumption, hardware support for many communication-related functions, flexible software control, high reliability and low cost of electronic components. The last property is often the most important one in consumer electronics, and many integrated transceivers find application in this market segment. In industrial applications, however, such solutions often give an inadequate performance. The most significant problems commonly found in single chip transceivers are low dynamic range, low selectivity, low immunity to blocking and unsatisfactory intermodulation parameters, especially at high signal levels. Moreover such constructions often suffer from significant emissions of local oscillator signals that cause problems during certification and functionally may disrupt neighbouring RF receivers or RF sensitive devices. The reason for such behaviour is commonly the homodyne or low intermediate frequency (IF) architecture used in integrated radio transceivers. Many of the radio reception issues remain hidden until the density of the electronic circuitry increases, radio network nodes start to operate close to each other or other high-level signal sources are present, which is a common event in industrial applications. These problems are widely recognised, and can be traced to standard specifications. For example, the ET SI EN 300-220-1 standard that describes requirements for short-range devices working in the sub-GHz frequency range establishes three categories of receivers, based on the risk assessment of the radio receiver performance. The most reliable category of devices has additional requirements concerning adjacent channel selectiv[...]

Czytnik RFID przystosowany do pracy w podziemnych wyrobiskach górniczych

Czytaj za darmo! »

W artykule określono i podano wyniki analizy podstawowych problemów konstrukcyjnych oryginalnego czytnika pracującego w systemie zdalnej identyfikacji obiektów RFID (Radio Frequency IDentification) przystosowanego do pracy w podziemnych wyrobiskach górniczych i spełniającego wymogi dyrektyw ATEX i EMC. Prezentowane urządzenie zostało wdrożone do produkcji jako element projektu celowego ROW 394-[...]

SYNCHRONIZACJA POMIARÓW W SIECI ZIGBEE DLA APLIKACJI W DIAGNOSTYCE MASZYN DOI:10.15199/59.2017.6.19


  Diagnostyka maszyn jest jedną z aplikacji, gdzie spotykane są systemy oparte o rozproszoną sieć czujników (m.in. pomiar wibracji, temperatury, prędkości obrotowej itp.), komunikujące się w sposób bezprzewodowy. Pożądane cechy tego typu sieci telekomunikacyjnych obejmują możliwość pracy w dynamicznej topologii kratowej, stosowania urządzeń zasilanych bateryjnie oraz zapewnienia możliwie dużego zasięgu łączności, nawet kosztem zmniejszenia efektywnej przepływności. Jednym z protokołów, spełniającym ww. założenia i możliwym do zastosowania w tego typu aplikacjach jest ZigBee PRO Szczególnie interesująca jest możliwość jego wykorzystania w paśmie sub-GHz (w Europie jest to zakres 868.0-868.6MHz), co w znacznym stopniu zwiększa zasięg pojedynczego łącza radiowego w stosunku do bardziej popularnej warstwy fizycznej pracującej w pasmie 2.4GHz. Dokładna analiza zastosowania tego typu sieci w aplikacjach diagnostyki maszyn ujawnia jednak jeszcze jedno wymaganie, które jest istotne w przypadku stosowania algorytmów diagnostycznych wykorzystujących korelacje sygnałów z wielu punktów pomiarowych. Aby minimalizować konsumpcję energii zasilającej i zajętość kanału transmisyjnego, pomiary w tego typu sieciach wyzwalane są okresowo. Kluczowe jest zatem wyzwolenie ich możliwie jednocześnie, przy czym wymagana dokładność zależy od przyjętych metod pomiarowych. W prezentowanej aplikacji wymagano aby maksymalny rozrzut czasu pomiarów był mniejszy od 1 𝑚𝑠. Pociąga to za sobą konieczność zapewnienia odpowiednio precyzyjnej synchronizacji czasu pomiędzy węzłami sieci. Ponadto, ze względu na korelację danych z czujników, istotne jest także oszacowanie niepewności synchronizacji, która w znacznym stopniu zależy od pozycji węzła w sieci propagacji czasu. Niniejszy artykuł prezentuje praktyczne podejście do implementacji protokołu synchronizacji czasu w niskomocowej sieci sensorowej wykorzystującej protokół ZigBee PRO. 2. PRACE [...]

Warstwa komunikacji bezprzewodowej dla systemu baterii bezstykowej DOI:10.15199/13.2017.10.3


  Układy zasilania bezprzewodowego zaczęły w ostatnich latach nabierać znaczenia na rynku urządzeń elektronicznych, ciesząc się zainteresowaniem czołowych ośrodków badawczych. Wśród wiodących standardów bezprzewodowego przesyłu energii można wyróżnić standard Qi, rozwijany przez Wireless Power Consortium (WPC) oraz Rezence opracowany w ramach Airfuel Alliance [1, 2]. Systemy bezprzewodowego zasilania pozwalają budować produkty, których wyróżnikiem jest brak kabli i styków. Jednakże standardy te opracowano z myślą o rynku konsumenckim, gdzie dominującym modelem użycia jest bezprzewodowe ładowanie akcesoriów elektronicznych poprzez urządzenie zasilane z publicznej sieci energetycznej. Celem prowadzonych przez nas prac było skonstruowanie układu sterowania dla systemu dwukierunkowego przesyłu energii elektrycznej, co pozwoliło na realizację baterii bezstykowej [3, 4]. W proponowanym rozwiązaniu bateria bezstykowa oddaje energię i jest ładowana w sposób bezprzewodowy. Brak styków mechanicznych otwiera możliwości pracy urządzeń z wymiennym źródłem energii w przestrzeniach, gdzie konwencjonalne rozwiązania są trudne w obsłudze lub wręcz niedopuszczalne. Możemy zaliczyć do nich przestrzenie o dużym zapyleniu oraz przestrzenie zagrożone wybuchem. Ponadto system taki może być hermetyczny, co pozwoliłoby na pracę w środowiskach aktywnych chemicznie i o dużej wilgotności, włączając w to pracę pod wodą. Zaprezentowany w artykule dedykowany system komunikacyjny dla baterii bezstykowej pozwala na uzyskanie dobrych parametrów w założonym scenariuszu pracy, co czyni system baterii bezstykowej nowatorskim wymiennym źródłem zasilania przeznaczonym do pracy w trudnych warunkach środowiskowych. System baterii bezstykowej Na rysunku 1 przedstawiono uproszczony schemat blokowy baterii bezstykowej i współpracującego z nią odbiornika. System baterii bezstykowej składa się z: ● CLB (bateria bezstykowa; ang. Contactless Battery) - urządzenie[...]

 Strona 1