聽不到的（de）噪聲可能是大的問題

*，車間是一個非常嘈雜的地方：噪聲性聽（tīng）力衰減是常見的（de）職業病（bìng）之一。但受噪聲（shēng）影響的不（bú）光是車間（jiān）工作人員，傳感器和通信係統也會受到電子噪聲的影響。隨著工業物聯網（iiot，也稱工業4.0）時代的來臨，這種情況會越來越常見。 為什（shí）麽電子“聽力衰減”的現象（xiàng）會呈上升趨勢？因為iiot是（shì）通過（guò）大數據分析來提供行業專家所說的“可操作的見（jiàn）解”，從而提升（shēng）運營效（xiào）率、節省成（chéng）本和預測故障。收集（jí）大量數據並存儲到雲端（duān）是通過添加數千個敏感傳感（gǎn）器完成的，這樣就可以（yǐ）監視工業流程，當然這些傳感器還必須能（néng）在非定（dìng）製環境下穩定地運（yùn）行。 emc和互聯工廠 維基百科對電磁兼容性（emc）的定義為：“在（zài）電學中研究意外電磁（em）能量（liàng）的產生、傳播和接收，以及這（zhè）種能量所引起的有害影響。比如電磁幹擾（emi）或對作業設備造成物理損（sǔn）壞”。emc的（de）影響主要分為兩部分（fèn），即電磁幹擾（產生不需要的電磁能量）和（hé）電磁敏感度（指設備受電磁能量影響的程度）。根據傳（chuán）播方式（輻射或傳導），它們還可以分為四個不同的研究領（lǐng）域，產生（shēng）四組問題（tí）。

是什麽讓工廠成為了（le）電磁噪聲重災區？

在低功耗、低電壓模擬和數字技（jì）術發展之前的數年甚至是幾十年前所建立（lì）的工廠中，往往會混用多種有線/無（wú）線傳感器和通信網絡。而如今的設備通常需要1v或更低電壓的電源，因（yīn）此可能會受到電源和地線中的毫（háo）伏級電壓幹擾。由於工廠在初設計時，設計人員（yuán）無法預見iiot會（huì）廣泛采用低（dī）功（gōng）耗無（wú）線設備，因此並未重視將電磁幹擾降至（zhì）ghz以內，也（yě）就（jiù）出現了現在這種糟糕的（de）局麵。

一般來說，工廠中都（dōu）會（huì）有許多機（jī）器，其中有些會導致低功耗無線設備出現emc問題。例如，弧焊機可能會引起輻（fú）射幹擾（rǎo）和傳導幹擾：輻射射頻（rf）能量來自於弧脈衝，傳導能量（liàng）來自於電源（yuán）和地線的電壓諧波和波動。同時，其（qí）他機器可能也會遭受電磁幹擾，導致運行受到影響。

一些適用的emc標（biāo）準

正如您所料，在意識到一台嘈雜的設備能夠對周圍環境產生極大影響後，各國政府紛紛製定了限製emc幹擾的標準。美國（guó）聯邦通信委員會（fcc）針對電信設備設置了低合規標準，法規的第15部分規定了防止有害射頻幹擾所需的幹擾測試。

歐（ōu）盟頒發（fā）的r&tte指令99/5/eg適用（yòng）於所有無線電控製產品。加拿大工業部也規定了無線電設（shè）備合規的一般要求（rss-gen），其（qí）他國家和（hé）地區也都有類似的法規。

監管機構針對每（měi）類emc都會頒發相應的標準，包（bāo）括允許的噪聲級別和批準（zhǔn）的測試流（liú）程。政府機構通常要求公司在發布新產品之前，根據相關標準進（jìn）行測試和（hé）認證。

不同的標準在電工委員會（iec）等（děng）標準（zhǔn）主管部門的授（shòu）權下，可用於不同的（de）行業。對於工業設備，iec 61000-6-2規定的emc抗擾度對於iec61000-6-4 來（lái）說卻是常規幹（gàn）擾級（jí）別。很多應用都（dōu）有它們自己的標準：例如，iec 60974-1特別適用於弧焊機電源，而iec 60974-10則規定了弧焊（hàn）機emc要求。

emc和（hé）無線網絡

雖然工業有線網絡已有幾十年的（de）曆史，也使（shǐ）用以太網和can（控製器（qì）局域網絡controller area network）等標準，但隨著低成本、低功耗無線網（wǎng）絡的崛起（qǐ），構建iiot工廠（chǎng）也越來（lái）越方便了。下麵是工（gōng）業（yè）應（yīng）用采用無線解決方案的幾點原因：

更出色的移動性，能夠移（yí）動設備並輕鬆連接（jiē）智能（néng）手機和平板電腦

無需（xū）昂貴的線纜

快速方便的安裝和調試，尤其是遠程或不方便（biàn）操作的位置

更出（chū）色的靈活性和遠程（chéng）更新能力

設備能夠輕鬆集成到（dào）網絡

在過去十年間，已製定了多個用於互聯工廠的無線標準。下表（biǎo）列出（chū）了一些主（zhǔ）要的標準以（yǐ）及它們在（zài） iiot中的應用： 

iiot架構師們尤為鍾愛基於ieee 802.15.4的網絡，因為（wéi）這類網絡更適合iiot傳感器節點的小數據包和低更新速度（dù）。另一方麵，802.11 wlan設備必須能夠適應視頻流等應用，從而大（dà）大增加了複雜度和功耗。

很多無線產品都能（néng）在（zài）一個器件中處理（lǐ）一個或多個iiot協議（yì）。例如，texas instruments提供的cc2630無線微控製（zhì）器單元（yuán）（mcu）具備6lowpan、zigbee和ti自己的simplelink功能。

此器件屬於cc26xx係列中高性價比的超低功耗（hào）2.4-ghz rf器件。cc2630包含（hán）運行頻率為48 mhz的32位arm cortex-m3處理器內核，以及（jí）搭載arm cortex-m0的rf塊。其中（zhōng）內置的超低功耗傳（chuán）感器控製（zhì）器，能夠在係統休眠模式下與外部傳感器交互並收集模擬和數字（zì）數（shù）據，使得該器件成為了iiot低（dī）功耗遠程傳感器節點應用的理想之選。