生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)線通訊方法研究與實(shí)踐

摘要：隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)在的通訊技術(shù)，廣泛的應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活中，為人們的生產(chǎn)生活提供了便利。人們?cè)趶氖律a(chǎn)活動(dòng)時(shí)，利用無(wú)線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，促進(jìn)了生產(chǎn)的智能化和自動(dòng)化。我們針對(duì)在工業(yè)生產(chǎn)中無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行了探究，并對(duì)其在實(shí)踐中的發(fā)展方向進(jìn)行了探索，希望對(duì)于無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展能夠有所幫助，并提供借鑒。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)數(shù)據(jù);無(wú)線通訊;方法

無(wú)線通訊技術(shù)是利用電磁波信號(hào)進(jìn)行信息的傳送以及接收，在生產(chǎn)中，應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)與傳統(tǒng)的有線通訊技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它可以有效的降低投資的成本，同時(shí)，提高傳播的效率。使信息的傳送更加高效。因此，在人們的生產(chǎn)活動(dòng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，可以使生產(chǎn)中的通訊得到實(shí)質(zhì)性的完善。

1.無(wú)線通訊的簡(jiǎn)介

無(wú)線通訊是采用無(wú)線的接入方式，通過(guò)無(wú)線電波與計(jì)算機(jī)連接完成信息的傳輸。在信息的交互中完成圖像以及視頻等的傳輸，在傳輸過(guò)程中不會(huì)受到時(shí)間和空間的影響，傳輸信息以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性極高，傳播效率快。

與傳統(tǒng)的有線通訊相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，無(wú)線通訊不必通過(guò)電纜來(lái)完成數(shù)據(jù)的傳輸。在生產(chǎn)中，如果車間或者是設(shè)備相距較遠(yuǎn)，信號(hào)的采集困難且復(fù)雜，而使用無(wú)線通訊則可以極大的減少電纜以及附件的數(shù)量，極大地降低了生產(chǎn)的投入成本。其次，在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，只要有無(wú)線信號(hào)進(jìn)行覆蓋，這可以無(wú)視空間和距離，順利以的進(jìn)行網(wǎng)路的接入，位置即使發(fā)生改變，也不會(huì)造成影響。是極具靈活性，同時(shí)，也方便進(jìn)行改造和優(yōu)化。

目前在生產(chǎn)中應(yīng)用無(wú)線通訊技術(shù)，其主要的方法是通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)即無(wú)線短程網(wǎng)，局域網(wǎng)，藍(lán)牙技術(shù)。

2.無(wú)線通訊在生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸中的實(shí)踐及方法

2.1傳感器網(wǎng)絡(luò)

傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸，在實(shí)踐中，最好的方法就是現(xiàn)場(chǎng)總線和無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備儀器的自動(dòng)化控制。使生產(chǎn)的效率得到了很大的提高，它可以滿足一般的工廠中的生產(chǎn)的需求，因此，應(yīng)用十分的廣泛。

以zigbee網(wǎng)絡(luò)為例，它采用了休眠模式，在信息進(jìn)行收發(fā)室功耗十分低，而且工作周期短。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，采用了避免碰撞的機(jī)制，同時(shí)也為固定的帶寬通信業(yè)務(wù)預(yù)留出了專用的時(shí)隙，避免數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)產(chǎn)生沖突和競(jìng)爭(zhēng)。另外，網(wǎng)絡(luò)的容量極大。以zigbee網(wǎng)絡(luò)為例，一個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備可以附帶65536個(gè)附從設(shè)備，并且在一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以建成100個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，在實(shí)踐和使用中，優(yōu)化了時(shí)延敏感，時(shí)延休眠狀態(tài)進(jìn)行激活時(shí)十分的短暫，設(shè)備搜索時(shí)典型值為30 ms，休眠激活時(shí)延典型值為15ms。另外，它可以與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的對(duì)接，利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器，使網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)的建立，信道存取采用CSMA-CA方式，具有良好的兼容性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴０?，具備了?duì)數(shù)據(jù)的完整性的檢查以及鑒權(quán)的功能，采用AES-128的算法，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｗ钪匾囊稽c(diǎn)是，模塊的初始成本較低，極大地降低了生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐冻杀尽?】。

2.2無(wú)線局域網(wǎng)

在生產(chǎn)活動(dòng)中，有許多環(huán)境對(duì)于電纜的使用有一定的限制，從而使有線局域網(wǎng)很難發(fā)揮出應(yīng)有的功能和作用。而無(wú)線局域網(wǎng)，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸上通過(guò)眾多的感應(yīng)器，檢測(cè)器，計(jì)算機(jī)，讀卡器，PLC等設(shè)備，互相連接組成一個(gè)控制的網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)踐中這些設(shè)備的通信接口通常采用rs-232者rs-485等通信接口。并使用隔離型的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，講設(shè)備的串口信號(hào)與無(wú)線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行相互的切換，對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通訊能力進(jìn)行了擴(kuò)展。傳輸?shù)姆绞娇梢圆捎命c(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸，也可以通過(guò)無(wú)線的HUB，無(wú)線的接入站，無(wú)線網(wǎng)橋以及無(wú)線網(wǎng)卡等來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)線局域網(wǎng)在生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸中的應(yīng)用，可以避免線纜受到碰撞損害而影響到傳輸，同有線局域網(wǎng)相比，更具有了安全性和可靠性。無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋半徑較大，在開(kāi)闊的空間可以達(dá)到550米左右，在室內(nèi)可以達(dá)到300米到400米，其覆蓋范圍較廣。另外，借助于室外的無(wú)線設(shè)備，其傳輸距離可以達(dá)到幾十公里以上，因此在多領(lǐng)域的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，例如，遠(yuǎn)程視頻的傳輸，考勤系統(tǒng)，生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化，工藝流程聯(lián)網(wǎng)管控等等。

2.3藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離，低功率的無(wú)線通訊技術(shù)。在生產(chǎn)活動(dòng)中，藍(lán)牙可以代替設(shè)備之間的連線，具有極強(qiáng)的可靠性。在生產(chǎn)活動(dòng)中，存在著大量的電氣線路，管道以及閥門，而在有效的距離內(nèi)進(jìn)行藍(lán)牙傳感器的設(shè)置，可以在問(wèn)題出現(xiàn)的第一時(shí)間而發(fā)出示警，使生產(chǎn)中的問(wèn)題得以及時(shí)的處理，極大地提高了生產(chǎn)的安全性。藍(lán)牙技術(shù)的使用，采用2.4GHzlSM頻段，其功耗低，切，具備了強(qiáng)大的保密功能，尺寸較小，可以進(jìn)行多方向的鏈接，并且抗干擾的能力強(qiáng)。另外，藍(lán)牙技術(shù)可以增強(qiáng)無(wú)線通訊技術(shù)與有線通信技術(shù)的協(xié)同以及合作，在有限的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，促進(jìn)了通訊事業(yè)的發(fā)展【2】。

3.發(fā)展的方向

為了確保無(wú)線通信系統(tǒng)能夠與現(xiàn)有的系統(tǒng)之間的共存，不同廠家設(shè)備之間能夠進(jìn)行兼容，因此，需要制定出一個(gè)適應(yīng)性強(qiáng)的無(wú)線通訊協(xié)議。另外，生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸约翱煽啃允俏磥?lái)發(fā)展的方向，因此，無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高傳輸?shù)男室约案采w范圍，降低無(wú)線傳輸?shù)墓β蕮p耗，增強(qiáng)與有線通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同合作。無(wú)線通訊系統(tǒng)現(xiàn)在仍然處于發(fā)展的初級(jí)階段，其應(yīng)用的領(lǐng)域具有一定的局限性，因此，在未來(lái)中，應(yīng)當(dāng)積極的拓寬無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域，從而促進(jìn)無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：

在生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸中，應(yīng)用無(wú)線通訊技術(shù)，可以解決許多生產(chǎn)環(huán)境中通訊的難題和困難，降低布線的成本，使生產(chǎn)的投入減少，另外，其方便靈活的特點(diǎn)也更加適用于生產(chǎn)，促進(jìn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化以及智能化。在未來(lái)的發(fā)展中，更應(yīng)當(dāng)不斷地進(jìn)行完善和優(yōu)化，使之在各個(gè)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃丹.基于“六大系統(tǒng)”的礦山CIMS生產(chǎn)管理體系研究[D].中南大學(xué)，2014.

李宗凱（1969-），男，吉林省德惠人，民 族：漢 職稱：高級(jí)工程師，學(xué)歷：大學(xué)。研究方向：智能熱網(wǎng)系統(tǒng)。