藍牙制造業(yè)無線通信技術研究

時間:2022-08-06 09:01:43

導語:藍牙制造業(yè)無線通信技術研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

藍牙制造業(yè)無線通信技術研究

摘要:無線通信技術在高端設備行業(yè)采用藍牙技術,提供小型設備無線adhoc網(wǎng)絡,通過一定的網(wǎng)絡安全接口完成設備自組網(wǎng)。文章針對遼寧省高端裝備制造業(yè)復雜環(huán)境下無線通信技術存在的問題,提出了在車間復雜環(huán)境下實現(xiàn)工業(yè)設備間無線局域網(wǎng)建設的措施,并進行數(shù)據(jù)傳輸和信息處理等對策。

關鍵詞:藍牙;無線通信;對策

在高端裝備制造業(yè)環(huán)境下,車間工作人員現(xiàn)場大修,技術人員改變產品設計,互相討論項目計劃,查閱瀏覽工程文件,工程指令,并請求技術支持,僅依靠現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡無法實現(xiàn)。車間現(xiàn)有有線網(wǎng)絡結構存在很多缺陷,比如工業(yè)現(xiàn)場設備較多,那么有線網(wǎng)絡電纜也將成比例增長,日積月累,越來越多的線纜星羅棋布必將給工業(yè)現(xiàn)場的操作造成極大的不便,而且極易引發(fā)事故,因此迫切需要研究一種適合高端裝備制造車間網(wǎng)絡的新模式及其實際實施方法。該方法的實施應充分利用現(xiàn)有技術,最大范圍的減少現(xiàn)有車間環(huán)境布局的變化,并能滿足設備和設備通信要求、車間監(jiān)測及信息匯總的前提下實施。

1基于藍牙的無線通信技術的特點

藍牙(Bluetooth)技術是一種支持短距離,低功耗和低成本的無線通信方法。它可以互連具有不同功能的設備,為小范圍內的設備和設備提供自組織網(wǎng)絡機制,并通過一定的安全性進行數(shù)據(jù)采集及傳輸。該方法完成了adhoc無線網(wǎng)絡和廣域網(wǎng)的互連特性,即可滿足車間環(huán)境對多個設備的靈活組網(wǎng)需求,又可滿足車間環(huán)境中無線環(huán)境的最小藍牙協(xié)議棧。藍牙技術不但可以改善現(xiàn)有的高端設備制造設備之間的通信狀態(tài),而且可以實現(xiàn)快速方便的數(shù)據(jù)傳輸,獲取設備運行狀態(tài)信息,提高設備的自動控制能力。盡管現(xiàn)有高端設備制造工廠的有線網(wǎng)絡雖然運行快速穩(wěn)定,在大多數(shù)情況下基本可以滿足工業(yè)網(wǎng)絡的需求。然而,廠房的有線網(wǎng)絡只能沿著特定的固定線路傳輸數(shù)據(jù),并且需要有線傳輸介質進行傳輸。這就帶來有一系列相關的問題,如工廠布線,車間預設接口〔1〕,傳輸線路檢測,網(wǎng)絡擴展等。而且這些問題不可避免地會造成資源浪費,檢修難度大,網(wǎng)絡擴容困難。此外,在諸如移動設備等特定環(huán)境中使用有線網(wǎng)絡是完全不可能的。與此相比,無線網(wǎng)絡具有簡單方便的擴展性,非接觸式和強大的網(wǎng)絡功能,因此不需要加速或重新配置網(wǎng)絡,并且不需要使用有線電纜即可進行定位切換,在工廠和車間環(huán)境中節(jié)省資金并避免有線連接。

2我省高端裝備制造產業(yè)集群中無線通信技術存在的問題

我省高端裝備制造業(yè)廠房和車間無線通信技術存在的問題主要包括以下幾個方面:(1)研究:核心設備和產品依賴進口,主動性差,高端設備特別是運動設備的無線產品研發(fā)不足。(2)政府:高端裝備制造業(yè)工業(yè)控制設備產業(yè)鏈需要加強,產業(yè)結構調整和資源配置不完善。產業(yè)規(guī)劃需要長期考慮。(3)企業(yè):高端裝備制造業(yè)運動控制設備創(chuàng)新動力不足,競爭力較弱。這些問題的核心主要是企業(yè)內部高端裝備制造業(yè)新技術,新產品的研發(fā)滯后。然而,大學的研究機構主要側重于研究,與公司沒有強有力的聯(lián)系。成果不能有效快速地應用于生產。因此,建立真正的產學研合作平臺是推動遼寧高端裝備制造業(yè)無線通信技術產業(yè)發(fā)展的關鍵。

3采取的應對措施

高端裝備制造業(yè)必須尋求一種合理有效的無線通信技術手段,使其能夠應用于車間環(huán)境中的工業(yè)控制設備和加工設備,提高現(xiàn)有設備之間的通信狀態(tài),提供更便捷的數(shù)據(jù)傳輸,提高設備的自動控制能力。(1)實現(xiàn)無線控制系統(tǒng)和智能設備的信息處理,為無線控制提供依據(jù)。高端制造車間擁有許多無線控制系統(tǒng)和智能設備。它們需要大量的數(shù)據(jù)處理〔2〕,整個設備運行數(shù)據(jù)處理過程分為兩步:提取設備信息和提取智能設備知識,如圖1所示。設備信息的提取是工業(yè)無線控制的基礎,主要用于收集現(xiàn)場設備運行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的方法主要是使用有線電纜和串行接口收集操作數(shù)據(jù)。雖然它可以滿足一些工業(yè)控制的要求,但它對于現(xiàn)代化、靈活和多樣化的工業(yè)場地來說速度慢且效率低下。智能設備知識提取是對設備運行數(shù)據(jù)進行后處理的過程。根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場設備的實際需求,進行數(shù)據(jù)的二次處理,傳輸和處理為無線控制提供了基礎。(2)采用藍牙設備制造控制網(wǎng)絡通信,實現(xiàn)復雜車間環(huán)境下設備間的靈活組網(wǎng)。從簡單的設備運行數(shù)據(jù)采集到分布式控制,從工業(yè)現(xiàn)場總線技術到工業(yè)以太網(wǎng),復雜工業(yè)環(huán)境下的設備控制和信息采集離不開網(wǎng)絡通信技術,設備網(wǎng)絡是設備運行,環(huán)境獲取信息的主要方式。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,無線技術的應用越來越廣泛。近年來基于藍牙的無線通信技術的發(fā)展非常迅速。價格低廉,功耗低,靈活的組網(wǎng)和簡單的操作使其對于復雜的工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集和控制非常有用〔3〕。

4結論

通過對高端設備制造業(yè)車間環(huán)境下的工控設備和加工設備之間的無線通訊進行的研究,發(fā)現(xiàn)工業(yè)設備和設備之間的傳輸主要是設備的控制信息和狀態(tài)信息以及環(huán)境信息,采用藍牙技術不但可以改善設備之間例如數(shù)控機床的加工控制程序,AGV小車傳感器采集、傳遞數(shù)據(jù),獲取設備狀態(tài)信息,而且可以提高設備的自動控制能力。通過藍牙實現(xiàn)車間環(huán)境下設備與設備之間的無線局域網(wǎng)的建立,實現(xiàn)提高設備運行數(shù)據(jù)及車間環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸和設備運動控制的功能。

參考文獻

〔1〕何榮森,王宏寶,張躍,藍牙技術及其硬件設計〔J〕,電子技術,2015,(4):13-16.

〔2〕蘇雪蓮.藍牙產品及藍牙芯片技術的發(fā)展〔J〕.微電子技術,2016,(3):10-11.

〔3〕申康.藍牙技術的特點與實施〔J〕.微電子技術,2016,(5):58-60.

作者:劉麗華 單位:遼寧科技學院