藍(lán)牙制造業(yè)無線通信技術(shù)研究

1、藍(lán)牙制造業(yè)無線通信技術(shù)研究摘要:無線通信技術(shù)在高端設(shè)備行業(yè)采用藍(lán)牙技術(shù)，提供小型設(shè)備無線adhoc網(wǎng)絡(luò)，通過一定的網(wǎng)絡(luò)安全接口完成設(shè)備自組網(wǎng)。文章針對遼寧省高端裝備制造業(yè)復(fù)雜環(huán)境下無線通信技術(shù)存在的問題，提出了在車間復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備間無線局域網(wǎng)建設(shè)的措施，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息處理等對策。 關(guān)鍵詞:藍(lán)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(shù)人員改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)，互相討論項(xiàng)目計(jì)劃，查閱瀏覽工程文件，發(fā)布工程指令，并請求技術(shù)支持，僅依靠現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)。車間現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在很多缺陷，比如工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備較多，那么有線網(wǎng)絡(luò)電纜也將成比例增長，日積月累，越來越多的線

2、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(luò)的新模式及其實(shí)際實(shí)施方法。該方法的實(shí)施應(yīng)充分利用現(xiàn)有技術(shù)，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(shè)備和設(shè)備通信要求、車間監(jiān)測及信息匯總的前提下實(shí)施。 1基于藍(lán)牙的無線通信技術(shù)的特點(diǎn) 藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)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(shè)備，為小范圍內(nèi)的設(shè)備和設(shè)備提供自組織網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，并通過一定的安全性進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及傳輸。該方法完成了adhoc無線網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)的互連特性，即可滿足車間環(huán)境對多個(gè)設(shè)備的靈活組網(wǎng)需求，又可滿足車間環(huán)境中無線

3、環(huán)境的最小藍(lán)牙協(xié)議棧。藍(lán)牙技術(shù)不但可以改善現(xiàn)有的高端設(shè)備制造設(shè)備之間的通信狀態(tài)，而且可以實(shí)現(xiàn)快速方便的數(shù)據(jù)傳輸，獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，提高設(shè)備的自動控制能力。盡管現(xiàn)有高端設(shè)備制造工廠的有線網(wǎng)絡(luò)雖然運(yùn)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(luò)的需求。然而，廠房的有線網(wǎng)絡(luò)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(zhì)進(jìn)行傳輸。這就帶來有一系列相關(guān)的問題，如工廠布線，車間預(yù)設(shè)接口1，傳輸線路檢測，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展等。而且這些問題不可避免地會造成資源浪費(fèi)，檢修難度大，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容困難。此外，在諸如移動設(shè)備等特定環(huán)境中使用有線網(wǎng)絡(luò)是完全不可能的。與此相比，無線網(wǎng)絡(luò)具有簡單方便的擴(kuò)展性，非接觸式和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)

4、功能，因此不需要加速或重新配置網(wǎng)絡(luò)，并且不需要使用有線電纜即可進(jìn)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(chǎn)業(yè)集群中無線通信技術(shù)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(shù)存在的問題主要包括以下幾個(gè)方面:(1)研究:核心設(shè)備和產(chǎn)品依賴進(jìn)口，主動性差，高端設(shè)備特別是運(yùn)動設(shè)備的無線產(chǎn)品研發(fā)不足。(2)政府:高端裝備制造業(yè)工業(yè)控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈需要加強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和資源配置不完善。產(chǎn)業(yè)規(guī)劃需要長期考慮。(3)企業(yè):高端裝備制造業(yè)運(yùn)動控制設(shè)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(nèi)部高端裝備制造業(yè)新技術(shù)，新產(chǎn)品的研發(fā)滯后。然而，大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)主要側(cè)重于

5、研究，與公司沒有強(qiáng)有力的聯(lián)系。成果不能有效快速地應(yīng)用于生產(chǎn)。因此，建立真正的產(chǎn)學(xué)研合作平臺是推動遼寧高端裝備制造業(yè)無線通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。 3采取的應(yīng)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(shù)手段，使其能夠應(yīng)用于車間環(huán)境中的工業(yè)控制設(shè)備和加工設(shè)備，提高現(xiàn)有設(shè)備之間的通信狀態(tài)，提供更便捷的數(shù)據(jù)傳輸，提高設(shè)備的自動控制能力。(1)實(shí)現(xiàn)無線控制系統(tǒng)和智能設(shè)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(shè)備。它們需要大量的數(shù)據(jù)處理2，整個(gè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)處理過程分為兩步:提取設(shè)備信息和提取智能設(shè)備知識，如圖1所示。設(shè)備信息的提取是工業(yè)無線控制的基礎(chǔ)，主要用于收集

6、現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)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(shè)備知識提取是對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理的過程。根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)際需求，進(jìn)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(chǔ)。(2)采用藍(lán)牙設(shè)備制造控制網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜車間環(huán)境下設(shè)備間的靈活組網(wǎng)。從簡單的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集到分布式控制，從工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)到工業(yè)以太網(wǎng)，復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的設(shè)備控制和信息采集離不開網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，設(shè)備網(wǎng)絡(luò)是設(shè)備運(yùn)行，環(huán)境獲取信息的主要方式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。近年來基于藍(lán)牙的無線通信技術(shù)的發(fā)展非常迅速。價(jià)格低廉，功耗低，靈活的組網(wǎng)和簡單的操作使其對于復(fù)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(jié)論 通過對高端設(shè)備制造業(yè)車間環(huán)境下的工控設(shè)備和加工設(shè)備之間的無線通訊進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備和設(shè)備之間的傳輸主要是設(shè)備的控制信息和狀態(tài)信息以及環(huán)境信息，采用藍(lán)牙技術(shù)不但可以改善設(shè)備之間例如數(shù)控機(jī)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(shè)備狀態(tài)信息，而且可以提高設(shè)備的自動控制能力。通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)車間環(huán)境下設(shè)備與設(shè)備之間的無線局域網(wǎng)的建立，實(shí)現(xiàn)提高設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)及車間環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備運(yùn)動控制的功能。 參考文獻(xiàn) 1何榮森，王宏寶