摘 要：針對軌道交通車站傳統(tǒng)手操箱系統(tǒng)現(xiàn)狀及其存在的問題，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性與安全性設(shè)計(jì)3個(gè)方面對智能手操箱系統(tǒng)展開研究。系統(tǒng)中邊緣網(wǎng)關(guān)采用微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，通過將不同的功能模塊組合在一起，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)等功能；智能手操箱終端使用WiFi網(wǎng)絡(luò)與邊緣網(wǎng)關(guān)通信，同時(shí)對無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，并提出就地控制安全防護(hù)的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能手操箱系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性好，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，極大地提高了設(shè)備運(yùn)維的數(shù)字化程度。

關(guān)鍵詞：智能手操箱；軌道交通；物聯(lián)網(wǎng)；MQTT協(xié)議；WiFi；無線通信

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2024）11-0-06

0 引 言

傳統(tǒng)手操箱是一種用于控制電氣設(shè)備的手動(dòng)控制裝置，通常由一個(gè)外殼、多個(gè)按鈕和指示燈等組成。在軌道交通系統(tǒng)中，每個(gè)車站都配備有大量的風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥等機(jī)電被控設(shè)備，這些設(shè)備的手操箱被安裝于設(shè)備附近，以滿足管理單位對設(shè)備的巡檢運(yùn)維需求。目前傳統(tǒng)的手操箱與被控設(shè)備一一對應(yīng)設(shè)置，每個(gè)手操箱采用單根或多根多芯控制電纜與被控設(shè)備控制柜相連，因此大量傳統(tǒng)手操箱被安裝于機(jī)房墻面上，同時(shí)現(xiàn)場還要敷設(shè)安裝大量控制電纜，這會(huì)造成空間、時(shí)間及成本的大量消耗?；诖耍延邢嚓P(guān)文獻(xiàn)對傳統(tǒng)手操箱做了數(shù)字化方面的探索。文獻(xiàn)[1]對智能型手操箱在城市軌道交通配電系統(tǒng)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了研究，指出了手操箱的多種發(fā)展方向，包括總線1托N型、全觸摸屏型和無線型。文獻(xiàn)[2]給出了智能環(huán)控系統(tǒng)中總線手操箱的落地應(yīng)用場景。

目前，國內(nèi)外學(xué)者從信息采集、智能控制、穩(wěn)定性和安全性等角度出發(fā)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究已取得了一定的成果[3]。文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)的檢測系統(tǒng)通過MQTT協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程推送與交互。文獻(xiàn)[5]設(shè)計(jì)了基于多協(xié)議數(shù)據(jù)融合的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對化工廠房溫濕度、煙感以及電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。文獻(xiàn)[6-7]介紹了基于MQTT的智能家居系統(tǒng)。文獻(xiàn)[8]提出了利用ModBus TCP和MQTT協(xié)議構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的方案。文獻(xiàn)[9]提出了基于MQTT協(xié)議與ModBus協(xié)議進(jìn)行交互的分層傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。文獻(xiàn)[10]提出了基于MQTT協(xié)議和IEC-61499標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人控制系統(tǒng)，并開展了工業(yè)機(jī)器人完成焊接任務(wù)的實(shí)驗(yàn)。

鑒于以上研究，本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行無線型智能手操箱的可行性研究。將無線型智能手操箱系統(tǒng)用于軌道交通車站環(huán)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，以助力實(shí)現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字化管理。

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智能手操箱系統(tǒng)是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)采集與控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括端設(shè)備、數(shù)據(jù)采集控制模組（DCCM）、邊緣網(wǎng)關(guān)和智能手操箱4個(gè)部分。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

端設(shè)備是智能手操箱系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，為軌道交通車站機(jī)電環(huán)控設(shè)備，主要包括隧道風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、冷卻水泵和傳感器等，其中傳感器主要負(fù)責(zé)采集環(huán)控設(shè)備的溫度、電流、電壓和振動(dòng)等模擬量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集控制模組具有豐富的I/O接口，用于采集端設(shè)備數(shù)據(jù)，同時(shí)可接收邊緣網(wǎng)關(guān)的控制命令。邊緣網(wǎng)關(guān)是智能手操箱系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)采集控制模組和智能手操箱之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、傳輸和存儲(chǔ)等。智能手操箱能夠?qū)崿F(xiàn)對端設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視，其具備友好的用戶界面，能夠提供良好的操作體驗(yàn)，既能滿足運(yùn)維需求，又符合數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢。

端設(shè)備和數(shù)據(jù)采集控制模組為現(xiàn)場既有設(shè)備，邊緣網(wǎng)關(guān)為新增設(shè)備，智能手操箱是基于Android系統(tǒng)的手持終端，用以替代傳統(tǒng)手操箱。在端設(shè)備附近布設(shè)無線接入點(diǎn)設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)WiFi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。數(shù)據(jù)通信方式：數(shù)據(jù)采集控制模組利用以太網(wǎng)，基于ModBus-TCP協(xié)議與邊緣網(wǎng)關(guān)進(jìn)行有線通信；邊緣網(wǎng)關(guān)利用WiFi網(wǎng)絡(luò)，基于MQTT協(xié)議與智能手操箱進(jìn)行無線通信。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 智能手操箱操作界面設(shè)計(jì)

以上海地鐵某線路為例，環(huán)控機(jī)房內(nèi)原傳統(tǒng)手操箱如圖2所示，其僅設(shè)計(jì)了機(jī)械按鈕和指示燈。本文的智能手操箱不僅具備傳統(tǒng)手操箱的狀態(tài)采集和控制功能，同時(shí)又根據(jù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求設(shè)計(jì)了新的功能。

智能手操箱操作界面可以讓操作人員直觀地看到現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)，并且能夠直接對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。如圖3所示，操作界面劃分為4個(gè)區(qū)域：控制區(qū)、狀態(tài)區(qū)、設(shè)備模型區(qū)和傳感器監(jiān)測區(qū)。以排熱風(fēng)機(jī)為例，控制區(qū)內(nèi)“遠(yuǎn)方”“停止”“就地”為權(quán)限控制選擇按鈕，“開機(jī)”“關(guān)機(jī)”“加熱”和“加熱停止”為控制按鈕。當(dāng)按下按鈕時(shí)就會(huì)下發(fā)控制命令，經(jīng)邊緣網(wǎng)關(guān)最終到達(dá)現(xiàn)場設(shè)備；操作成功后智能手操箱會(huì)收到反饋信號(hào)，控制按鈕旁的指示燈亮則表示控制成功。狀態(tài)區(qū)實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備模型區(qū)顯示設(shè)備實(shí)物圖或模型圖，點(diǎn)擊圖形時(shí)會(huì)展示近一個(gè)月內(nèi)單設(shè)備的控制記錄和故障報(bào)警記錄。傳感器監(jiān)測區(qū)可實(shí)時(shí)展示現(xiàn)場設(shè)備的電流、電壓和功率等模擬量數(shù)據(jù)，當(dāng)新增智能傳感器時(shí)，其采集到的數(shù)據(jù)也可實(shí)時(shí)展示在該區(qū)域。

操作界面的功能是在穩(wěn)定通信的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因采用的是無線通信方式，需要保證WiFi網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。智能手操箱與邊緣網(wǎng)關(guān)是直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的，因此邊緣網(wǎng)關(guān)的穩(wěn)定性也會(huì)影響智能手操箱能否實(shí)時(shí)接收到反饋信號(hào)，以及控制數(shù)據(jù)能否實(shí)時(shí)下發(fā)。

2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理由邊緣網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)，邊緣網(wǎng)關(guān)采用微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)[11-12]，通過將不同的功能模塊組合在一起，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備服務(wù)、控制服務(wù)、數(shù)據(jù)處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。

邊緣網(wǎng)關(guān)中設(shè)備服務(wù)會(huì)輪詢現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集控制模組的數(shù)據(jù)，并將采集到的16進(jìn)制報(bào)文轉(zhuǎn)換為JSON結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，將其加密后通過MQTT協(xié)議發(fā)送到MQTT Broker，智能手操箱實(shí)時(shí)訂閱數(shù)據(jù)會(huì)被展示在操作界面上。數(shù)據(jù)采集鏈路如圖4（a）所示，時(shí)延可表示為：

daqDelay = tspoll-tsimob" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （1）

式中：tspoll為輪詢到設(shè)備數(shù)據(jù)的時(shí)間；tsimob為智能手操箱訂閱到數(shù)據(jù)的時(shí)間。

智能手操箱下發(fā)控制命令后，數(shù)據(jù)經(jīng)過MQTT Broker、控制服務(wù)和設(shè)備服務(wù)。設(shè)備服務(wù)利用ModBus-TCP協(xié)議把控制數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)采集控制模組，最終可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制。當(dāng)控制服務(wù)向設(shè)備服務(wù)下發(fā)命令后，會(huì)收到數(shù)據(jù)是否成功寫入DCCM的響應(yīng)，再次利用MQTT協(xié)議將控制響應(yīng)發(fā)布到智能手操箱操作界面，并設(shè)計(jì)彈窗功能，提示操作人員控制命令是否下發(fā)成功。同時(shí)通過控制按鈕旁的信號(hào)燈判斷現(xiàn)場設(shè)備是否按照控制命令進(jìn)行動(dòng)作。設(shè)備控制數(shù)據(jù)鏈路如圖4（b）所示，往返時(shí)間可表示為：

RTT = tscontrol-tsimob" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

式中：tscontrol為點(diǎn)擊控制按鈕的時(shí)間。

系統(tǒng)的事件記錄功能可以記錄報(bào)警和控制信息。要想記錄事件的完整數(shù)據(jù)，特別是涉及第三方平臺(tái)的控制記錄，僅以智能手操箱作為控制指令的下發(fā)節(jié)點(diǎn)是不夠的。因此邊緣網(wǎng)關(guān)的控制數(shù)據(jù)鏈路被設(shè)計(jì)為將控制響應(yīng)和控制反饋信號(hào)分離出來，也被納入數(shù)據(jù)采集鏈路中，并以其作為輸入節(jié)點(diǎn)，從而能夠完整地捕獲對設(shè)備的所有控制記錄，包括來自第三方平臺(tái)的控制操作。

2.3 MQTT通信方式設(shè)計(jì)

上文提到了智能手操箱與邊緣網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)交互協(xié)議為MQTT協(xié)議，本小節(jié)主要從通信角色、主題規(guī)范設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)3方面進(jìn)行MQTT通信方式的具體設(shè)計(jì)。

2.3.1 通信角色

在MQTT通信過程中有3種角色：發(fā)布者、MQTT Broker、訂閱者。信號(hào)燈接收狀態(tài)數(shù)據(jù)（反饋）時(shí)的MQTT通信角色如圖5（a）所示，控制按鈕下發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的MQTT通信角色如圖5（b）所示。

2.3.2 主題規(guī)范設(shè)計(jì)

主題是雙（多）方約定的通信通道。由于本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源為現(xiàn)場設(shè)備，從應(yīng)用端追溯到現(xiàn)場設(shè)備可經(jīng)線路級(jí)、車站級(jí)、設(shè)備級(jí)，每一級(jí)別的獨(dú)立個(gè)體都有唯一編碼，故可利用每一級(jí)的唯一編碼作為規(guī)范來設(shè)計(jì)主題名。多級(jí)主題可劃分為2類，分為現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集通道和控制響應(yīng)通道，其中數(shù)據(jù)采集通道如圖5（a）所示，控制響應(yīng)通道如圖5（b）右半部分所示。單級(jí)主題為智能手操箱控制命令數(shù)據(jù)通道，如圖5（b）左半部分所示。3類數(shù)據(jù)通道的主題見表1。

2.3.3 數(shù)據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)范化，設(shè)備的狀態(tài)點(diǎn)、反饋點(diǎn)和傳感器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等應(yīng)在前期設(shè)計(jì)完善，并建立設(shè)備數(shù)據(jù)模型。本系統(tǒng)將采用標(biāo)準(zhǔn)的JSON數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編排；針對上述數(shù)據(jù)通道，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)規(guī)范。

在數(shù)據(jù)采集通道中，端設(shè)備數(shù)據(jù)模型包含會(huì)話ID“msgid”、毫秒級(jí)時(shí)間戳“ts”以及設(shè)備數(shù)據(jù)devices。嵌套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含智能手操箱控制反饋區(qū)feedback、狀態(tài)區(qū)status和傳感器監(jiān)測區(qū)sensor的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如圖6所示。

在控制命令通道中，智能手操箱操作界面的控制按鈕可下發(fā)一個(gè)控制指令，也可同時(shí)下發(fā)多個(gè)控制指令。如圖7所示，控制命令數(shù)據(jù)模型包含請求ID“Request ID”、時(shí)間戳“ts”和控制命令“command”字段。嵌套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含設(shè)備具體點(diǎn)位的控制指令。

3 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

3.1 無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性分析

為滿足智能手操箱的遠(yuǎn)程無線通信需求，本系統(tǒng)利用AP構(gòu)建WiFi網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減少同頻干擾和鄰頻干擾，提高信號(hào)強(qiáng)度，從而保證網(wǎng)絡(luò)的高穩(wěn)定性。在部署WiFi網(wǎng)絡(luò)時(shí)本系統(tǒng)主要從覆蓋區(qū)信號(hào)強(qiáng)度、干擾性和故障措施3個(gè)方面進(jìn)行分析。

3.1.1 信號(hào)強(qiáng)度分析

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，可根據(jù)AP信號(hào)強(qiáng)度規(guī)劃AP數(shù)量，AP信號(hào)覆蓋區(qū)域如圖8所示。AP信號(hào)強(qiáng)度RSSI與距離成反比，單位為dBm。文獻(xiàn)[13]指出當(dāng)收發(fā)天線之間的距離大于6 m時(shí)，容易受到外界環(huán)境影響，信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)幅度較大?；诖?，在設(shè)備房內(nèi)布設(shè)AP時(shí)，選擇智能手操箱常在位置時(shí)需保證信號(hào)強(qiáng)度RSSI在-60 dBm以內(nèi)。

3.1.2 信號(hào)干擾分析

為了避免軌道交通車站既有WiFi網(wǎng)絡(luò)對本系統(tǒng)WiFi網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)干擾，須合理規(guī)劃頻段和信道。同時(shí)，在建設(shè)WiFi網(wǎng)絡(luò)時(shí)須盡量避開同樣使用2.4 GHz頻段的ZigBee和藍(lán)牙信號(hào)[14]。針對WiFi網(wǎng)絡(luò)干擾問題，文獻(xiàn)[15]提出了一種抗WiFi干擾的信道分配機(jī)制。文獻(xiàn)[16]闡述了地鐵建設(shè)及優(yōu)化改造過程中各子系統(tǒng)之間的WiFi干擾問題，并介紹了列車控制系統(tǒng)采用的信道切換、窄帶壓縮及鎖頻等防干擾措施，最后分析了車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)的頻段選擇。上述研究為本系統(tǒng)WiFi網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供了參考。

3.1.3 網(wǎng)絡(luò)故障措施

正常工作狀態(tài)下智能手操箱利用WiFi通信，若WiFi出現(xiàn)故障可切換為以太網(wǎng)連接，邊緣網(wǎng)關(guān)處預(yù)留了網(wǎng)口，可供智能手操箱連接。此時(shí)雖沒有設(shè)備操作權(quán)限，但可執(zhí)行一些應(yīng)急操作，如遠(yuǎn)程就地權(quán)限切換。待網(wǎng)絡(luò)修復(fù)后，智能手操箱接入WiFi網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)完成后續(xù)設(shè)備操作。

3.2 控制安全防護(hù)

控制命令安全防護(hù)是保證物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要技術(shù)措施。文獻(xiàn)[17]總結(jié)了近年來針對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的防御理論和方法，并提出了物聯(lián)網(wǎng)訪問控制安全性設(shè)計(jì)要求?；诖耍疚闹饕獜膽?yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層2個(gè)角度進(jìn)行了安全防護(hù)研究。

傳統(tǒng)手操箱通常被安裝在設(shè)備附近，確保端設(shè)備在操作人員的視野內(nèi)，以達(dá)到安全操作設(shè)備的目的?；诖耍鞠到y(tǒng)通過近場通信（NFC）技術(shù)進(jìn)行智能手操箱操作權(quán)限驗(yàn)證。在設(shè)備房間一處或多處安裝無源NFC卡，每張NFC卡可綁定1臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備，NFC卡被放置在設(shè)備附近，以便智能手操箱能夠輕松識(shí)別，如圖9所示。

在進(jìn)行操作之前，智能手操箱須靠近NFC卡以獲取操作權(quán)限，且具有操作時(shí)間限制。本系統(tǒng)增加的NFC認(rèn)證可以有效防止操作人員未到現(xiàn)場就進(jìn)行設(shè)備操作，從而提高系統(tǒng)的安全性。

4 實(shí)驗(yàn)測試

為了測試智能手操箱系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，本研究在實(shí)驗(yàn)室搭建了仿真平臺(tái)測試環(huán)境對系統(tǒng)進(jìn)行測試，如圖10所示。

當(dāng)智能手操箱控制命令正常下發(fā)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)或閥門開啟，此時(shí)智能手操箱操作界面彈出“操作成功提示”，并且操作界面控制區(qū)反饋信號(hào)燈亮起，表明一條控制命令正常下發(fā)并作用于端設(shè)備。旋轉(zhuǎn)沙盤上的“故障”旋鈕，用以模擬設(shè)備出現(xiàn)了故障，此時(shí)智能手操箱操作界面狀態(tài)區(qū)故障信號(hào)燈亮起，表明數(shù)據(jù)采集功能正常運(yùn)行。

在本研究的智能手操箱系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)采集、控制的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。在實(shí)驗(yàn)中，操作者點(diǎn)擊操作界面的控制按鈕后，即可計(jì)算出整個(gè)控制鏈路的時(shí)延。對于采集鏈路，因?yàn)椴杉瘎?dòng)作是實(shí)時(shí)（每500 ms輪詢一次）進(jìn)行的，則同樣可以計(jì)算出采集鏈路的時(shí)延。

因智能手操箱日常運(yùn)行在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，為了驗(yàn)證無線數(shù)據(jù)采集與控制的穩(wěn)定性在可接受范圍內(nèi)，本研究設(shè)計(jì)了4種WiFi工況，如圖11所示，包括2.4 GHz有干擾、2.4 GHz較少干擾、5 GHz有干擾和5 GHz無干擾信號(hào)。測試環(huán)境的WiFi干擾為當(dāng)前環(huán)境中既有WiFi干擾和利用多個(gè)AP制造的同頻干擾和鄰頻干擾。

對系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制實(shí)驗(yàn)，測試時(shí)WiFi信號(hào)強(qiáng)度保持在臨界值，即-60 dBm。更進(jìn)一步地采用有線以太網(wǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以進(jìn)行對比。5種工況下數(shù)據(jù)采集鏈路的時(shí)延如圖12所示，平均時(shí)延在38.5 ms左右?？刂泼顢?shù)據(jù)鏈路的往返時(shí)間RTT如圖13所示，平均往返時(shí)間在63 ms左右。

在數(shù)據(jù)分析中常以標(biāo)準(zhǔn)差（std）作為衡量樣本數(shù)據(jù)的離散度標(biāo)準(zhǔn)，因此本文采用標(biāo)準(zhǔn)差以客觀可量化的方式評(píng)價(jià)各種工況下的通信質(zhì)量，結(jié)果見表2。采用以太網(wǎng)通信時(shí)，通信質(zhì)量明顯優(yōu)于其他工況；相同的信號(hào)強(qiáng)度下，2.4 GHz的通信質(zhì)量優(yōu)于5 GHz的通信質(zhì)量。

5 結(jié) 語

本文所研究的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能手操箱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和就地控制，在很大程度上提高了設(shè)備運(yùn)維的數(shù)字化程度。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在布設(shè)AP進(jìn)行WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí)，需對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行WiFi信號(hào)檢測，避開信道干擾，并且保證信號(hào)強(qiáng)度。同時(shí)，本系統(tǒng)的NFC認(rèn)證功能，更進(jìn)一步地加強(qiáng)了就地控制的安全性。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證，所設(shè)計(jì)的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能手操箱系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性好，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的就地控制。

注：本文通訊作者為張力文。

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作者簡介：張力文（1994—），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)槲锫?lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、故障診斷與智能運(yùn)維技術(shù)。

張宏亮（1985—），男，工程師，研究方向?yàn)檐壍澜煌ㄜ浻布?shù)字化產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)。

沈 蓉（1978—），女，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檐壍澜煌ǖ膭?chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法、工程設(shè)計(jì)技術(shù)與新產(chǎn)品開發(fā)。

黃春燁（1987—），男，工程師，研究方向?yàn)檐壍澜煌ㄔO(shè)施設(shè)備智能運(yùn)維技術(shù)。

收稿日期：2023-11-02 修回日期：2023-12-05