生產數據無線通訊方法研究與實踐

摘要：隨著科技的進步和發(fā)展，現在的通訊技術，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據的傳輸，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：生產數據;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，進行數據的傳輸，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，傳輸信息以及數據的準確性極高，傳播效率快。

與傳統的有線通訊相比，具有明顯的優(yōu)勢。首先，無線通訊不必通過電纜來完成數據的傳輸。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絡即無線短程網，局域網，藍牙技術。

2.無線通訊在生產數據傳輸中的實踐及方法

2.1傳感器網絡

傳感器網絡應用于生產數據的傳輸，在實踐中，最好的方法就是現場總線和無線通訊技術進行結合。實現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。在進行數據傳輸時，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，避免數據發(fā)送時產生沖突和競爭。另外，網絡的容量極大。以zigbee網絡為例，一個zigbee網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，它可以與現有的控制網絡標準實現無縫的對接，利用網絡調節(jié)器，使網絡自動的建立，信道存取采用CSMA-CA方式，具有良好的兼容性，實現了數據傳輸的可靠性。唉，具備了對數據的完整性的檢查以及鑒權的功能，采用AES-128的算法，提高了數據傳輸的安全性。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據傳輸的投成本【1】。

2.2無線局域網

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，從而使有線局域網很難發(fā)揮出應有的功能和作用。而無線局域網，在生產數據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及以太網絡信號進行相互的切換，對于生產數據傳輸的設備的聯網通訊能力進行了擴展。傳輸的方式可以采用點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，無線網橋以及無線網卡等來實現。無線局域網在生產數據的傳輸中的應用，可以避免線纜受到碰撞損害而影響到傳輸，同有線局域網相比，更具有了安全性和可靠性。無線局域網的覆蓋半徑較大，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，生產設備聯網自動化，工藝流程聯網管控等等。

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同以及合作，在有限的范圍內實現數據的共享，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能夠與現有的系統之間的共存，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議。另外，生產數據傳輸的安全性以及可靠性是未來發(fā)展的方向，因此，無線通訊技術應當進一步提高傳輸的效率以及覆蓋范圍，降低無線傳輸的功率損耗，增強與有線通訊網絡的協同合作。無線通訊系統現在仍然處于發(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：

在生產數據的傳輸中，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.油水井生產數據錄入終端系統的研究與應用[D].東北石油大學，2014.

[2]黃丹.基于“六大系統”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：智能熱網系統。