图12.软件架构
图13.传感器框图和每个块的代码开发要求
PyMQTT是一个基于Python的库扩展，支持将MQTT客户端集成到Web应用程序中。它可用于订阅SPE传感器、提取数据并将其显示在GUI中，因此能够有效地充当paho-mqtt包的包装器，以简化Python应用程序中的MQTT集成。
ADIN2111：集成10BASE-T1L PHY的低复杂度、2端口以太网交换机
ADIN2111使用长距离10BASE-T1L技术为工厂/楼宇中的每个节点添加以太网连接，从而简化了网络管理。ADIN2111支持低功耗边缘节点设计，并通过SPI与多种主机控制器连接。ADIN2111等双端口交换机可用于在线形或环形拓扑中受约束的边缘节点之间以菊花链方式传输数据。线形或环形拓扑是工业部署中的主要架构。每个设备需要两个端口用于输入和输出，因此各需一个交换机和两个10BASE-T1L PHY（ADIN2111可提供）。
图14.ADIN2111功能框图
ADIN2111可通过一系列诊断特性监控链路质量并检测故障，从而缩短调试时间和系统停机时间。它支持通过1千米电缆进行实时故障检测和故障位置识别，精度达到2%，有助于缩短系统停机和调试时间。ADIN2111可利用部署的现有单根双绞线基础设施，使传感器、执行器和控制器网络以线形或环形拓扑进行连接。
数据采集与GUI
使用基于Python的GUI可以在时域和频域中实现振动数据的可视化，如图15所示。Python GUI是可执行文件，因此无需进行代码开发（除非您想要对其进行修改）。
图15.SPE传感器测量细微的20Hz振动
为了验证SPE传感器系统的性能，测试人员进行了一系列测试。失衡负载测试可作为一种可靠的方法来测试振动传感器的性能，因为很容易识别出时域和频域特征。图16左侧为时域数据，右侧为频域数据。关于在电机转速或基本速度下对失衡负载测量的振动，y轴和z轴上可显示出与其相关的清晰正弦信号。这是因为y轴和z轴的定位便于测量失衡电机的最大振动响应。x轴确实也测量到一些重复数据，但并非正弦，而且振幅比y轴和z轴至少低一个数量级。但是在频域图上，x轴同y、z轴一样能清晰显示出失衡特征，但幅度要高得多。
为了研究系统的噪声性能，测试人员进行了另一项测试：将信号音发生器与SPE传感器放在的同一底板上。人手无法察觉到振动，但ADXL357与10BASE-T1L通信管道相结合能够可靠地检测到所有三个轴上的异常。
