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        生產數(shù)據(jù)無線通訊方法研究與實踐

        2022-02-21 00:59:54李宗凱
        科技信息 2022年4期
        關鍵詞:無線通訊方法

        摘要:隨著科技的進步和發(fā)展,現(xiàn)在的通訊技術,廣泛的應用于人們的生產和生活中,為人們的生產生活提供了便利。人們在從事生產活動時,利用無線電波進行數(shù)據(jù)的傳輸,促進了生產的智能化和自動化。我們針對在工業(yè)生產中無線通信技術的應用方法進行了探究,并對其在實踐中的發(fā)展方向進行了探索,希望對于無線通訊技術的發(fā)展能夠有所幫助,并提供借鑒。

        關鍵詞:生產數(shù)據(jù);無線通訊;方法

        無線通訊技術是利用電磁波信號進行信息的傳送以及接收,在生產中,應用無線通信技術與傳統(tǒng)的有線通訊技術相比具有明顯的優(yōu)勢,它可以有效的降低投資的成本,同時,提高傳播的效率。使信息的傳送更加高效。因此,在人們的生產活動中,進行數(shù)據(jù)的傳輸,可以使生產中的通訊得到實質性的完善。

        1.無線通訊的簡介

        無線通訊是采用無線的接入方式,通過無線電波與計算機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,在傳輸過程中不會受到時間和空間的影響,傳輸信息以及數(shù)據(jù)的準確性極高,傳播效率快。

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

        目前在生產中應用無線通訊技術,其主要的方法是通過傳感器網(wǎng)絡即無線短程網(wǎng),局域網(wǎng),藍牙技術。

        2.無線通訊在生產數(shù)據(jù)傳輸中的實踐及方法

        2.1傳感器網(wǎng)絡

        傳感器網(wǎng)絡應用于生產數(shù)據(jù)的傳輸,在實踐中,最好的方法就是現(xiàn)場總線和無線通訊技術進行結合。實現(xiàn)了對設備儀器的自動化控制。使生產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的需求,因此,應用十分的廣泛。

        以zigbee網(wǎng)絡為例,它采用了休眠模式,在信息進行收發(fā)室功耗十分低,而且工作周期短。在進行數(shù)據(jù)傳輸時,采用了避免碰撞的機制,同時也為固定的帶寬通信業(yè)務預留出了專用的時隙,避免數(shù)據(jù)發(fā)送時產生沖突和競爭。另外,網(wǎng)絡的容量極大。以zigbee網(wǎng)絡為例,一個zigbee網(wǎng)絡的主設備可以附帶65536個附從設備,并且在一個區(qū)域內可以建成100個zigbee網(wǎng)絡。同時,在實踐和使用中,優(yōu)化了時延敏感,時延休眠狀態(tài)進行激活時十分的短暫,設備搜索時典型值為30 ms,休眠激活時延典型值為15ms。另外,它可以與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡標準實現(xiàn)無縫的對接,利用網(wǎng)絡調節(jié)器,使網(wǎng)絡自動的建立,信道存取采用CSMA-CA方式,具有良好的兼容性,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。唉,具備了對?shù)據(jù)的完整性的檢查以及鑒權的功能,采用AES-128的算法,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。最重要的一點是,模塊的初始成本較低,極大地降低了生產數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐冻杀尽?】。

        2.2無線局域網(wǎng)

        在生產活動中,有許多環(huán)境對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)揮出應有的功能和作用。而無線局域網(wǎng),在生產數(shù)據(jù)傳輸上通過眾多的感應器,檢測器,計算機,讀卡器,PLC等設備,互相連接組成一個控制的網(wǎng)絡,在實踐中這些設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轉換器,講設備的串口信號與無線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡信號進行相互的切換,對于生產數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O備的聯(lián)網(wǎng)通訊能力進行了擴展。傳輸?shù)姆绞娇梢圆捎命c對點或者一點對多點的傳輸,也可以通過無線的HUB,無線的接入站,無線網(wǎng)橋以及無線網(wǎng)卡等來實現(xiàn)。無線局域網(wǎng)在生產數(shù)據(jù)的傳輸中的應用,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。無線局域網(wǎng)的覆蓋半徑較大,在開闊的空間可以達到550米左右,在室內可以達到300米到400米,其覆蓋范圍較廣。另外,借助于室外的無線設備,其傳輸距離可以達到幾十公里以上,因此在多領域的生產中得到了廣泛的應用,例如,遠程視頻的傳輸,考勤系統(tǒng),生產設備聯(lián)網(wǎng)自動化,工藝流程聯(lián)網(wǎng)管控等等。

        2.3藍牙技術

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

        3.發(fā)展的方向

        為了確保無線通信系統(tǒng)能夠與現(xiàn)有的系統(tǒng)之間的共存,不同廠家設備之間能夠進行兼容,因此,需要制定出一個適應性強的無線通訊協(xié)議。另外,生產數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸约翱煽啃允俏磥戆l(fā)展的方向,因此,無線通訊技術應當進一步提高傳輸?shù)男室约案采w范圍,降低無線傳輸?shù)墓β蕮p耗,增強與有線通訊網(wǎng)絡的協(xié)同合作。無線通訊系統(tǒng)現(xiàn)在仍然處于發(fā)展的初級階段,其應用的領域具有一定的局限性,因此,在未來中,應當積極的拓寬無線網(wǎng)絡的應用領域,從而促進無線通訊技術的發(fā)展。

        結束語:

        在生產數(shù)據(jù)的傳輸中,應用無線通訊技術,可以解決許多生產環(huán)境中通訊的難題和困難,降低布線的成本,使生產的投入減少,另外,其方便靈活的特點也更加適用于生產,促進了生產的自動化以及智能化。在未來的發(fā)展中,更應當不斷地進行完善和優(yōu)化,使之在各個領域廣泛的應用,促進無線通訊技術的發(fā)展以及社會的發(fā)展。

        參考文獻:

        [1]王博.油水井生產數(shù)據(jù)錄入終端系統(tǒng)的研究與應用[D].東北石油大學,2014.

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

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

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