車間物聯(lián)網系統(tǒng)的構建

【摘 要】本文主要介紹如何結合物聯(lián)網技術，改善車間的工作環(huán)境，低能耗的建立車間物聯(lián)體系，通過體系架構和系統(tǒng)構成研究車間物聯(lián)化的構建。

【關鍵詞】物聯(lián)網；智能化控制

引言

物聯(lián)網的出現，將極大的改變我們的工作方式，甚至是社會生活習慣。物聯(lián)網的本質是物理無縫集成到信息網絡中，實現真實世界與網絡世界的融合。

體系架構

車間物聯(lián)系統(tǒng)采用物聯(lián)網域中的最小集成單位，既實現統(tǒng)一融合的物聯(lián)網絡的最小系統(tǒng)，其技術構建可用”DCMC”來概括，即Device（設備）、Connect（連接）、Manage（管理）以及Customer（用戶）。其組成如圖所示：

車間物聯(lián)網的數據互聯(lián)層主要是通過傳感器、集成RFID識別等新型技術的物聯(lián)設備終端、二維碼標簽以及通信模塊等設備通過實現數據采集和信息發(fā)布。作為整個車間物聯(lián)網的數據傳輸通道，實現不同的數據傳輸類型的協(xié)議互聯(lián)。通過數據的互聯(lián)實現終端設備的組網通信，而不再是單一的信息孤島，實現對于GSM、3G、RFID、WIFI、藍牙等技術的互聯(lián)。

車間物聯(lián)網的控制管理層，是整個車間物聯(lián)系統(tǒng)的核心，通過它可以對車間中的終端設備進行控制、管理，以及提供智能的分析處理。并可以實現人與車間物聯(lián)網絡的交互，實現互聯(lián)世界對物理世界的操作。

車間物聯(lián)網的人機交互層，是車間物聯(lián)網的使用者操作手段，既車間內相關工作人員完成工作要求。

車間物聯(lián)網系統(tǒng)的技術方案主要涉及無線通訊技術、電子技術、計算機技術、網絡通信等技術手段，實現車間互聯(lián)控制、通信以及車間網絡的安防的功能，能與其他車間網絡互連組網?？梢詫崿F遠程車間控制、實時數據采集、網絡數據互享等功能。

車間物聯(lián)網系統(tǒng)主要分為三大部分組成：

1、車間信息互聯(lián)處理中心是車間物聯(lián)網的聯(lián)絡中心，主要實現車間中不同的設備的互聯(lián)信息處理以及與外網的數據交流；

2、車間控制管理中心是實現車間物聯(lián)網的控制中心，處理遠程操控命令、采集傳感器和標簽信息，并兼容車間安防控制系統(tǒng)，可以對局域網的用戶設置訪問等級等功能；

3、移動互連處理中心是外網數據與車間聯(lián)網數據的交互平臺，主要實現物理局域網內、外數據與家居互聯(lián)中心的數據交互。

系統(tǒng)構成

車間信息互聯(lián)處理中心和車間控制管理層的組成包括：物聯(lián)終端設備、通信網關設備和提供信息管理處理的應用軟件，而移動互聯(lián)中心組成主要為通信網關和網絡應用程序組成。

物聯(lián)終端設備主要為車間物聯(lián)設備，車間物聯(lián)終端將是新技術綜合的復雜元器件整體。如智能化配件存放架，能自動識別配件，統(tǒng)計數量，并將部件信息通過車間信息互聯(lián)中心傳遞至車間控制中心，實現配件管理；當存放架內的配件不夠時，會提示給用戶，在得到用戶的采購命令后，通過聯(lián)網技術在接入采購部門的進行訂單提交。

物聯(lián)設備終端出現產品故障等問題時，會第一時間通過語音合成技術對用戶報警，并將設備故障數據提交給車間設備維護人員指定的手機中。維護服務處理中心得到數據，并從云處理中心得到準確的操作步驟，反饋給用戶，并指派工程師去提供維護服務。

通信網關與物聯(lián)終端基于統(tǒng)一的互聯(lián)通訊協(xié)議（如閃聯(lián)標準），物聯(lián)終端和傳感采集裝置可將整個車間環(huán)境中的動靜態(tài)數據信息通過通信網關與車間控制管理進行數據的交互。當出現異常的數據信息能迅速的將數據上傳，并進行車間的告警。每個車間的車間物聯(lián)網可以對外來訪問請求設置相應的等級，最大的保障車間的信息。按照不同訪問等級，將訪問不同權限的車間聯(lián)網數據信息。

意義

車間物聯(lián)網的構筑將實現車間設備等一系列產品的觸覺，集成語音合成技術實現了設備的說話能力，在物聯(lián)終端或者通信網關中集成語音合成芯片（如SYN6288）實現設備開口說話的能力。通過語音的直接交流，才是最為合適的人機交互處理機制。

車間環(huán)境中的一些數據信息需要與工廠或者更大規(guī)模的物聯(lián)網絡進行集成，通過云處理中心來提供智能的判斷能力，提供緊急事件的處理方法，最終實現物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合。

結語與展望

車間聯(lián)網系統(tǒng)將是整個物聯(lián)網絡中的一個最小完整節(jié)點，只有車間物聯(lián)網系統(tǒng)的構成，才能實現工廠以至國家范圍內的物聯(lián)系統(tǒng)。車間家居物聯(lián)網的建設最為迫切需要解決的問題則是物聯(lián)通訊協(xié)議標準的確立，而不是幾年過后互不相連的信息孤島。

通過車間聯(lián)網系統(tǒng)的建設推廣，實現統(tǒng)一的物聯(lián)工廠局域網。車間物聯(lián)網的主要應用場所也是在工廠、辦公樓等局域網絡中的使用，通過車間聯(lián)網系統(tǒng)的構建來推動我國物聯(lián)網的由點及面的發(fā)展。整套系統(tǒng)的構建將是工廠物聯(lián)網必不可分的基礎結構，是實現物聯(lián)工廠的主力應用方向。語音合成帶來的良好人機交互體驗，也是物聯(lián)終端所必備的功能。