聽不到的噪聲可能（néng）是大的問題

*，車（chē）間是一個非常嘈雜的地方：噪聲性聽力衰減（jiǎn）是常見的職業病之一。但（dàn）受噪聲影響的不光是車間工作人員，傳感器和通信係統也會受到電子噪聲的影響。隨著工業（yè）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（jiàn）。 為什麽（me）電子“聽力衰減”的現象會呈上升趨勢（shì）？因為iiot是通過大數（shù）據分（fèn）析來提供行業專家所說的“可操作（zuò）的見解”，從而提升運營效率、節省成本和（hé）預測故（gù）障。收集大量數據並存儲到（dào）雲端（duān）是通過添（tiān）加數（shù）千（qiān）個敏感傳（chuán）感器（qì）完成的，這（zhè）樣就可以監視（shì）工業（yè）流程（chéng），當然這（zhè）些傳感（gǎn）器還必須能（néng）在非定製環境下穩定地運（yùn）行。 emc和互聯工廠 維基百科對電磁兼（jiān）容性（emc）的定義為：“在電（diàn）學中研究意外（wài）電磁（cí）（em）能量的產生、傳播和接收，以及這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壞”。emc的影響（xiǎng）主要分為兩部分，即電（diàn）磁幹擾（產生不（bú）需要的電磁（cí）能量）和電（diàn）磁敏感度（指（zhǐ）設備（bèi）受電磁能量（liàng）影響的程度（dù））。根據傳播方式（輻射或傳導），它們還可以分（fèn）為四個（gè）不同（tóng）的研究領域，產生四組問（wèn）題。

是什麽讓工廠成為了電磁噪聲重災區？

在低功耗、低電壓模擬和數字（zì）技術發展之前的數年甚至（zhì）是（shì）幾十年（nián）前所建立的工（gōng）廠中，往往會混用多種有線/無線傳感器和通信網絡。而如今的設備通（tōng）常需要（yào）1v或更低電壓的電源，因此可能會受到（dào）電源和地線中的毫伏級電壓幹擾。由於工（gōng）廠在初設計時（shí），設計人員無法預（yù）見iiot會廣泛采用低功耗無線設備，因此並（bìng）未（wèi）重視將電（diàn）磁幹擾降至ghz以內，也就出現了現在這種糟糕的局麵。

一般來說，工廠（chǎng）中都會有許多（duō）機器，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射（shè）幹擾和傳導幹（gàn）擾：輻射射頻（rf）能量來自於弧脈衝，傳導能量來自於電源和地線的電壓諧波（bō）和波動。同時，其他機器（qì）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（guó）政府紛紛製定了限製emc幹擾（rǎo）的標（biāo）準。美國聯邦通信委員會（fcc）針對電信設備設置了低合規標準，法規的第15部分規定（dìng）了防止（zhǐ）有（yǒu）害射頻幹擾所需的幹擾測試（shì）。

歐盟（méng）頒發（fā）的（de）r&tte指（zhǐ）令99/5/eg適用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），其他國家和地區也都有類似的法規。

監管機構針對每類emc都（dōu）會頒發（fā）相應的標準，包（bāo）括允許的噪聲級別和批準的（de）測試流程。政府（fǔ）機構通常（cháng）要求公司在發布新產品之前（qián），根據相關標準進行測試和認（rèn）證。

不同（tóng）的標準在電工委（wěi）員會（iec）等標準主管（guǎn）部門的授權下，可用於不同的行業。對於工業設備，iec 61000-6-2規（guī）定的emc抗擾度對於iec61000-6-4 來（lái）說（shuō）卻是（shì）常規幹擾級別。很多應用都有它們自己的標準：例如，iec 60974-1特別適用於（yú）弧焊（hàn）機電源，而（ér）iec 60974-10則規定了弧焊機emc要求。

emc和無線網絡

雖然工業有線網絡已有幾十年的曆史，也使用以太網（wǎng）和（hé）can（控製器局域網絡controller area network）等標準，但隨著低成本、低功耗無線網絡的崛起，構建iiot工廠（chǎng）也越來越方便了。下麵是工業應用采用無線（xiàn）解決方案的幾點原因：

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

無需昂貴的線纜

快速方（fāng）便的（de）安裝和（hé）調試（shì），尤其是遠程或不方便操作的位置

更出色的靈活性和（hé）遠程更新能力

設備（bèi）能夠輕鬆集成到網（wǎng）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）列出了（le）一些主要的標（biāo）準以及它們（men）在（zài） iiot中的應用： 

iiot架構師（shī）們尤為（wéi）鍾愛基（jī）於ieee 802.15.4的網絡，因為這類網絡更適合iiot傳感器節點的小數據包和低更新速度。另一方麵（miàn），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（le）複雜度和功耗。

很多無（wú）線產品都能在一（yī）個器（qì）件中處理一個或多個iiot協議（yì）。例如，texas instruments提供的cc2630無線微控製器單元（mcu）具備6lowpan、zigbee和（hé）ti自己的simplelink功能。

此器（qì）件屬於cc26xx係列中高性價比的（de）超低（dī）功耗（hào）2.4-ghz rf器件。cc2630包含運行頻率（lǜ）為48 mhz的32位arm cortex-m3處理器內核，以及搭載arm cortex-m0的rf塊。其中內置的超低功耗傳感器（qì）控製器，能夠在係統休眠模式下與外部傳感（gǎn）器交（jiāo）互並收集模擬和數字數（shù）據，使得該器件成為了iiot低功耗遠（yuǎn）程傳感器節點應用的理想之選。