Стандарты семейства IEEE 1451 упрощают подключаемость датчиков

Дэвид Поттер (David Potter), директор компании National Instruments по изучению развивающихся рынков и вице-президент рабочей группы IEEE P1451.4.

В то время как число технологий повышения интеллекта датчиков продолжает расти, усилия групп разработчиков стандартов IEEE 1451 направлены на упорядочение фрагментированного мира интеллектуальных преобразователей. Деятельность института IEEE и Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology (NIST), Вашингтон, округ Колумбия), начатая ими в 1994 году, нацелена на содействие распространению интеллектуальных преобразователей и упрощение их интеграции.

Стандарты IEEE 1451, таким образом, призваны упростить задачу подключения преобразователей (устройств, объединяющих в себе датчик и исполнительный механизм) как к измерительным приборам, так и к сетям. Этой цели разработчики собираются достичь путем определения набора единых для всех преобразователей интерфейсов, в том числе и механизмов функционирования самонастраивающихся датчиков.

Принимая во внимание неизбежность появления интеллектуальных датчиков самых различных типов и уровней интеграции, разработчики стандартов семейства IEEE 1451 определяют набор дополнительных интерфейсов, рассчитанных как на совместное, так и на индивидуальное применение.

Продолжается разработка двух новейших стандартов, предназначенных для аналоговых датчиков и высокоскоростных распределенных систем.

Рис. 3 Стандарт IEEE1451 определяет набор дополняющих интерфейсов для интеллектуальных датчиков, как показано на диаграмме от National Instruments

Близок к завершению проект стандарта IEEE P1451.1, определяющего способы обращения аналоговых преобразователей к самоописательной информации (в целях упрощения операций самонастройки). Стандарт определяет смешанный интерфейс, в котором, наряду с обычным сигналом аналогового датчика, используется недорогой цифровой канал доступа к электронной спецификации TEDS (Transducer Electronic Data Sheet), встроенной в датчик в целях самоидентификации. Сохраняя совместимость с аналоговыми системами предыдущего поколения, подобные самонастраивающиеся датчики обеспечивают такие преимущества, как упрощение конфигурирования и обслуживания всей системы, совершенствование учета использования датчиков и повышение степени целостности данных. На практике концепции и методы стандарта IEEE P1451.4 уже используются в контрольно-измерительных системах с большим количеством датчиков (наподобие систем структурного тестирования). Продолжаются работы над стандартом IEEE P1451.3, который определяет цифровую многоотводную шину преобразователя, рассчитанную на подключение большого числа физически разделенных датчиков. Спецификация IEEE P1451.3 будет поддерживать технологию TEDS, широкополосные датчики (с частотой до нескольких сотен кГц) и временную синхронизацию на шине.

Стандарты IEEE P1451.4 и P1451.3 являются последними членами семейства IEEE 1451 Smart Transducer Interface. Утверждено и опубликовано уже два стандарта из этого семейства. Стандарт IEEE 1451.1-1999 "Network Capable Application Processor Information (NCAP) Model" определяет единую объектную модель для подключаемых к сети интеллектуальных преобразователей и содержит спецификации интерфейсов.

В стандарте IEEE 1451.2-1997 "Transducer to Microprocessor Communication Protocol and TEDS Formats" определен цифровой двухточечный интерфейс для подключения модуля интеллектуального преобразователя с цифровым выходом к микропроцессорному сетевому адаптеру. Кроме того, в стандарте IEEE 1451.2 впервые появилась концепция TEDS. Обеспечивающие самоидентификацию встроенные спецификации TEDS, являются, пожалуй, наиболее популярными компонентами и ключевыми элементами всего семейства IEEE 1451.

Дополнительную информацию о стандартах семейства IEEE 1451 можно найти на сайте института NIST по адресу 129.6.13.102.