IEEE1415网络化智能传感器标准的发展及应用讨论自然环境中的传感器原理与应用论文
IEEE 1451标准的发展历程与应用分析：探索自然环境中的传感器原理与应用
一、引言
在寻求一种通用智能化传感器接口标准的需求下，Kang Lee及其团队于1993年开始构想。同年9月，IEEE第九届技术委员会决定制定智能传感器通信接口协议，并在1994年3月与美国国家技术标准局NIST共同举办研讨会，以便更深入地讨论此类标准的建立。随后，两个专门工作组P1451.1和P1451.2成立，他们分别负责定义公共目标模型及对应模型的接口，以及TEDS（Transducer Electronic Data Sheet）和数字接口标准。
二、网络化智能传感器：IEEE 1451.x系列标准简介
A、IEEE 1451.2：规定了连接传感器到微处理器的数字接口，并描述了电子数据表格TEDS及其数据格式。它提供了一种10线TII（Transducer Interface Information）使得制造商能够将一个传感器应用到多种网络中，使其具有“即插即用”兼容性。
B、IEEE 1451.1：定义了网络独立信息模型，使得NCAP（Network Capable Application Processors）可以连接到不同类型的物理设备。这一模型使用面向对象设计来提供给智能传感器及其组件清晰且完整的描述。
C、IEEE P1451.3：提议定义一种物理总线指标以支持多点设置，这对于那些无法嵌入TEDS到物理上分散设备中的情况至关重要。该规范建议使用“小总线”实现变送器总线接口模型TBIM，可以轻易嵌入并允许通过简单控制逻辑进行最大量数据转换。
三、高度集成系统示例
为了展示基于IEEE 1415.2标准的一个实际案例，我们考虑到了机器人手爪这类场景。在这样的环境中，需要高效地监测手爪部件，如力矩和位移等参数，而这些数据需要实时准确地发送给主机以进行进一步处理。此外，由于环境恶劣可能不允许直接访问每个部件，因此我们采用远程服务器存储TEDS以保证可靠性和灵活性。
四、小结
虽然 IEEE 1415.x系列标准为创建高度集成系统提供了强大的工具，但仍然存在一些挑战，比如兼容性问题和复杂性的增加。本文通过概述这些挑战以及如何克服它们，为未来的研究者提供了解决方案的一些见解，同时也为行业内推广这一创新解决方案奠定基础。
