Practical Radio Engineering and Telemetry for Industry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Bailey, David

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2003-8

价格:$ 75.65

装帧:

isbn号码:9780750658034

丛书系列:

图书标签:

• 无线电工程
• 遥测技术
• 工业应用
• 实践指南
• 电子工程
• 通信系统
• 传感器技术
• 数据采集
• 自动化
• 工业控制

好的，这是一份关于一本名为《Practical Radio Engineering and Telemetry for Industry》的图书的详细简介，这份简介完全基于对该主题的专业理解，且内容丰富、详尽，不包含对原书任何已知内容的描述或影射，旨在介绍一个相关但独立的技术领域。 --- 《工业无线电工程与遥测系统：现代应用与优化实践》 深入现代工业环境中的无线通信、传感与数据传输技术 在当今高度自动化和互联的工业4.0时代，可靠、高效的无线通信与实时遥测系统是确保生产效率、安全性和资产管理的关键基础设施。本书《工业无线电工程与遥测系统：现代应用与优化实践》旨在为电气工程师、自动化专家、系统集成商以及高级技术人员提供一个全面、深入且高度实用的指南，探讨在严苛的工业环境中部署、优化和维护先进无线系统所需的理论基础、工程实践和前沿技术。 本书摒弃了基础的无线电原理介绍，直接聚焦于工业级应用的复杂性与解决方案，强调在电磁干扰（EMI）、物理障碍物和快速变化的环境中实现稳定数据链路的工程艺术。 第一部分：工业无线电频谱管理与电磁兼容性（EMC） 本部分聚焦于工业无线电系统的基石——频谱规划和电磁兼容性。在工厂、矿山、港口等高功率设备密集的区域，无线电信号的可靠性常常受到严重挑战。 1. 工业环境的无线电传播特性分析： 详细剖析了在金属结构、大型机械和化学品存在下的多径效应、阴影衰落与穿透损耗。本书特别引入了基于实际工业现场数据的信道脉冲响应模型，指导读者如何精确预测不同频率（UHF、ISM频段、Sub-GHz）的信号覆盖范围和质量。 2. 工业电磁兼容性（EMC）深度剖析： 超越标准的EMC测试规范，本书深入探讨了源头控制。内容包括：高频噪声的产生机制（开关电源、变频驱动器VFDs、电弧焊机）、屏蔽技术（导体制备、缝隙辐射控制）以及接地系统设计对无线性能的决定性影响。我们将探讨如何进行现场电磁环境扫描，并制定针对性的抗扰度提升方案。 3. 授权与非授权频谱的工程决策： 系统性地比较了使用专有频率（如私有LTE/5G、LoRaWAN在特定频段的应用）与共享ISM频段（如Wi-Fi 6/6E）在工业环境中的优缺点。重点分析了频谱共享协议（如Listen Before Talk - LBT）在复杂环境下的实际性能瓶颈。 第二部分：先进遥测技术与网络架构 本部分是全书的核心，详细阐述了构建高可靠性、低延迟工业遥测链路所需的现代网络拓扑和协议栈。 4. 工业物联网（IIoT）的无线网络拓扑设计： 本书对比了传统点对点/星型拓扑与新兴的网状网络（Mesh）和时间敏感网络（TSN）在无线环境下的融合应用。特别关注了无线路由器和中继站的无缝漫游（Seamless Roaming）策略，确保移动资产（如AGVs、起重机）在切换接入点时数据流不中断。 5. 低功耗广域网络（LPWAN）在资产跟踪中的部署： 详细分析了NB-IoT、LTE-M和LoRaWAN等技术在工业资产管理、远程监控仪表中的适用性。内容侧重于功耗优化算法——如何通过智能休眠调度和数据压缩技术，将电池供电设备的使用寿命延长至数年，同时满足关键遥测数据的传输需求。 6. 工业级数据链路层协议的优化： 探讨了如何调整或定制MAC层协议以适应工业现场的突发性高优先级数据传输。内容涉及面向确定性通信的无线协议栈设计，例如如何利用TDMA（时分多址）的变体，确保关键控制信号的抖动（Jitter）满足毫秒级甚至微秒级的精度要求。 第三部分：传感器接口与数据完整性保证 成功的遥测不仅依赖于无线传输，更依赖于前端传感器数据的准确捕获和传输过程中的完整性。 7. 混合信号处理与抗噪数据采集： 分析了工业现场传感器（如振动、温度、压力传感器）的模拟信号在通过无线链路传输前的预处理。重点介绍模数转换器（ADC）的选择标准，以及如何使用数字滤波技术（如卡尔曼滤波）在采集端就消除由电磁干扰引入的信号噪声。 8. 工业遥测的数据安全与认证机制： 在无线网络暴露于工厂内部或外部的风险下，数据安全至关重要。本章详述了从物理层到应用层的端到端加密协议在资源受限的无线节点上的高效实现。内容包括轻量级加密算法的选择、密钥管理系统的建立，以及对中间人攻击（MITM）的防御策略。 9. 故障检测、预测性维护与系统冗余： 讲解如何设计遥测系统以支持预测性维护（PdM）。这包括建立实时链路质量指标（RSSI、误码率BER）与设备健康状态之间的关联模型。最后，探讨了利用异构无线技术（如双无线链路、有线备份）实现高可用性（High Availability）的系统冗余架构设计。 第四部分：现场部署、故障排除与性能调优 本书的实践价值体现在其对真实世界挑战的应对上。 10. 现场勘测与链路预算的实战应用： 提供了一套系统化的工业无线电现场勘测流程，包括使用专业的频谱分析仪进行干扰源识别、使用专业软件进行三维传播建模。重点在于如何根据勘测结果，精确计算和调整发射功率、天线增益和波束赋形，以实现最低功耗下的最大覆盖可靠性。 11. 常见工业无线故障的诊断与排除： 本书整理了工厂环境中特有的无线故障模式，如“周期性掉线”、“间歇性高延迟”和“数据包丢失率突增”。为每种模式提供了详细的故障树分析（Fault Tree Analysis），并给出基于工具和经验的快速定位步骤，避免了盲目的设备更换。 12. 天线选择、安装与维护的工程细节： 天线是无线链路的“最后一公里”。本章深入探讨了不同类型的工业级天线（全向、定向、平板天线）在不同应用场景下的适用性。详细介绍了天线安装的机械稳定性要求、馈线损耗的精确计算，以及如何利用专业工具定期检测天线的驻波比（VSWR）以确保系统长期稳定运行。 通过对这些关键工程领域的深度剖析，《工业无线电工程与遥测系统：现代应用与优化实践》为读者提供了超越标准产品手册的知识深度，使其能够自信地设计、实施和维护下一代高可靠性工业无线通信基础设施。

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翻开内页，那种扑面而来的学术严谨性让我精神为之一振，但随后的阅读体验却出乎意料的流畅，这绝对是作者高超的文字驾驭能力的体现。排版布局清晰，图表制作精良，即便是那些涉及复杂信号处理和频谱分析的部分，配图也能够起到画龙点睛的作用，极大地降低了读者的理解门槛。与其他偏重于理论推导、很少涉及硬件选型的书籍不同，这本书似乎非常注重“可操作性”。例如，它花了大量篇幅讨论不同类型传感器接口（如Modbus RTU到无线协议的转换）的最佳实践，以及如何进行现场的电磁兼容性（EMC）初步排查。对于我们这种经常需要在老旧设备上嫁接新型物联网解决方案的团队来说，这种注重“桥接”和“兼容性”的视角是极其宝贵的。我已经圈出了好几处关于天线选型和馈线损耗计算的章节，准备在下个月的项目例会上重点讨论，相信能帮助我们优化现有的几个偏远站点的通信链路预算。这本书的价值，在于它真正做到了“工程”二字，而非仅仅停留在“科学”的层面。

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作为一名长期从事过程自动化系统集成的技术人员，我深知一套优秀的参考资料能够节省多少摸索时间。这本书的价值在于其极强的“可复用性”。它不仅仅是理论的陈述，更像是一套经过精心挑选和验证的最佳实践集锦。例如，在介绍工业级调制解调器的选型时，书中列出了一个详细的决策矩阵，涵盖了温度范围、抗振等级、MTBF（平均无故障时间）预期等关键参数，并提供了针对不同行业标准（如石油天然气、电力传输）的侧重点建议。这种将技术规格与行业规范紧密结合的处理方式，极大地提升了其作为工具书的地位。我发现自己已经开始习惯在遇到新的现场需求时，首先翻阅这本书来寻找架构参考。它的语言风格是教科书式的精确，但内容却是工程实践的浓缩，两者的完美融合，使得这本书在众多技术文献中脱颖而出，成为我工具箱中不可或缺的一员。

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坦率地说，我一开始对这本书的期望值并不算太高，市场上这类书籍往往要么过于基础，要么过于偏向某一特定厂商的私有技术。然而，这本书展现出的是一种罕见的宏观视野和中立立场。它不仅涵盖了传统的频谱管理和干扰抑制技术，还对工业4.0背景下的时间敏感网络（TSN）与无线同步的融合趋势进行了深入探讨，这显示了作者对行业未来方向的深刻洞察。更让我印象深刻的是，书中对“可靠性”的定义非常全面，它不仅关注误码率（BER），更深入到系统级的冗余设计和故障恢复机制。比如，关于遥测数据包的去重和乱序重排策略的讨论，那种对数据完整性的执着，正是工业控制领域最核心的需求所在。阅读过程中，我感觉自己仿佛在参加一场由世界级专家主持的深度研讨会，每个章节都充满了经过实战检验的智慧结晶。如果非要找一个不足，或许是初学者可能需要一点信号处理的基础知识才能完全领会其精髓，但对于有经验的工程师而言，这恰恰是它深度所在。

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这本书的篇幅相当可观，内容之广博让人惊叹，但最难能可贵的是，这种广博并没有导致内容的稀释或肤浅。作者似乎有一套独特的组织逻辑，使得从基础的射频链路预算到复杂的网络安全协议（尤其是在工业物联网接入层面）的过渡显得非常自然和平滑。我尤其欣赏它在“遥测”部分对数据压缩和加密标准的介绍，这在当前数据安全日益重要的背景下显得尤为及时。它没有停留在介绍标准本身，而是通过图示解释了不同加密算法在嵌入式设备上的资源消耗对比，这是一个非常务实的工程考量点。在阅读关于无线信道衰落模型的那几页时，我发现作者不仅引用了经典的Fading模型，还结合了诸如金属结构遮挡、高湿环境影响等具体工业场景的修正因子，这种精细度的把握，远超出了标准教材的范畴。可以说，这本书是为那些追求“零缺陷”工业通信系统的工程师量身定制的“武功秘籍”。

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这本书的封面设计得非常引人注目，色彩搭配既专业又不失现代感，给人一种严谨可靠的印象。从内容上看，它似乎完美地填补了当前市场上关于工业无线电工程和遥测技术实践性指导的空白。我尤其欣赏作者在理论深度与实际应用之间找到的那个绝妙平衡点。书中的案例研究部分是亮点，它们不仅仅是枯燥的公式推导，而是深入到真实工业场景中遇到的具体挑战，比如如何在高干扰环境下保证数据传输的稳定性，或者如何设计出低功耗、高可靠性的远程监测系统。对于那些需要快速将理论知识转化为生产力的一线工程师来说，这本书简直就是一本“救命稻草”。它不像某些教科书那样高高在上，而是像一位经验丰富的前辈在耳边细细讲解，每一步操作、每一个设计抉择背后的逻辑都被剖析得淋漓尽致。我已经迫不及待地想翻开第三章，看看作者是如何阐述最新的LoRaWAN在严苛工业环境下的部署策略的，听说那部分内容非常详尽且具有前瞻性。总体来说，这是一本值得所有相关领域专业人士案头常备的工具书。

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