淺論工業(yè)自動化中的無線技術(shù)

崔善超　龍霄　劉亮　陳云

[摘 要]如今我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛的同時，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也越來越成熟，我國的工業(yè)通信技術(shù)中對于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的運用比例逐漸提高。無線技術(shù)相對于傳統(tǒng)的有線通訊技術(shù)來說有著很多明顯優(yōu)勢，首先它對外界的干擾有很強的排除能力，同時能夠減少使用過程中的能源消耗，節(jié)省大量的成本，另外還具有時效性強、靈活性大以及安全性高等優(yōu)勢。無線技術(shù)在實際投入使用的過程中，尤其是在工業(yè)自動化的過程中得到了良好的效益，Zigbee是我國一項非常成熟的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，本文將結(jié)合我國現(xiàn)代工業(yè)自動化中的無線技術(shù)以及Zigbee的基本信息進行深入闡述。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)自動化 無線技術(shù) Zigbee技術(shù) 發(fā)展與研究

中圖分類號：TM 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0021-01

近些年來，我國的工業(yè)水平迅速提高，尤其是在工業(yè)自動化中的無線技術(shù)領(lǐng)域中，成就顯著，然而在發(fā)展過程中仍會暴露出一些不足之處，所以我國自動化中無線技術(shù)的運用水平還存在很大的進步空間。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)之所以被多個領(lǐng)域和行業(yè)應(yīng)用是因為它的相對優(yōu)勢非常明顯，能夠為使用者節(jié)省時間和經(jīng)濟上的大量成本。利用無線技術(shù)可以對自動化工業(yè)中的各項環(huán)節(jié)進行全面性的監(jiān)督和檢測，這樣可以獲得傳統(tǒng)工業(yè)自動化中不能獲得的數(shù)據(jù)信息，全面提高生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，在一定程度上改善了原來工業(yè)自動化過程中高能源消耗，產(chǎn)品合格率低等的弊端。下面就以Zigbee技術(shù)為例分析我國工業(yè)自動話中無線技術(shù)的應(yīng)用情況。

一、Zigbee無線技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用

Zigbee在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用中最成熟的方面是自動抄表系統(tǒng)，這個抄表系統(tǒng)利用的是我國的電力局自行建造的網(wǎng)絡(luò)進行的，所以使用過程中不用另外收取費用，Zigbee網(wǎng)絡(luò)的容量非常大，基本上可以覆蓋到所有需要的地域。同時相對于類似的系統(tǒng)來說，Zigbee網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢非常明顯，比如穩(wěn)定性強、精確度高、成本低，所以在工業(yè)自動化中數(shù)據(jù)的傳輸過程中應(yīng)用非常廣泛。

1.2 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的小型傳感器組合而成的，它的精確度高，覆蓋區(qū)域面積大距離遠(yuǎn)等優(yōu)勢無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計最主要的目標(biāo)是提高能源的利用率，在保證各項監(jiān)測工作能夠正常順利完成的基礎(chǔ)上減少能源的使用，提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。與此同時，Zigbee技術(shù)可以做到容納非常多的節(jié)點，盡量減少每個節(jié)點的成本，節(jié)點越多，網(wǎng)絡(luò)的回復(fù)適應(yīng)能力就越強，在某些節(jié)點出現(xiàn)故障的時候能夠在短時間內(nèi)修正路線，保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常運行。

二、工業(yè)自動化中無線技術(shù)應(yīng)用的分析

2.1 成本大幅減少

傳統(tǒng)的有線技術(shù)時代的處理方式需要選擇合適的線路鋪設(shè)物力線路，而這個過程中需要大量的人力物力，其完成的周期非常長，一旦在某一段出現(xiàn)不宜鋪設(shè)線路的地理位置就需要加大投入，甚至還可能會出現(xiàn)返回重建的情況。當(dāng)線路鋪設(shè)完成以后，后期的維護工程量巨大，一旦有故障出現(xiàn)，需要花費很長的實踐尋找故障點，維修費用也非常大。現(xiàn)在工業(yè)自動化中投入了無線技術(shù)，這就避免了傳統(tǒng)有線工程中一系列的不足之處，比如說，建設(shè)簡單，故障排除塊，后期維護工程量小等有點。工業(yè)自動化中這一技術(shù)的利用是我國工業(yè)的一大轉(zhuǎn)折點，對我國工業(yè)整體水平的提高具有里程碑式的意義，對各項人力物力資源的利用都是一次解放。

2.2 擴展性與包容性極強

在一般情況下，一項通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成之后，常常會由于后期的故障原因，或者是操作過程中的特殊需要而增加新的設(shè)備節(jié)點，如果是有線的方式就需要增加線路的鋪設(shè)，甚至需要拆除原來的線路，整個處理過程非常復(fù)雜。由此可見，有線的方式對于突發(fā)狀況的應(yīng)變能力極低，如果處理的不得當(dāng)將會對整個系統(tǒng)帶來毀滅性的打擊。當(dāng)采用無線技術(shù)的系統(tǒng)中因為生產(chǎn)或者通訊等原因的需要增加節(jié)點時就顯得非常輕松，不需要建設(shè)新的線路，只需要加入部分接入點，然后對部分的軟件進行微小的修改即可。在這樣的情況下，無線技術(shù)相對有線技術(shù)體現(xiàn)出了更強的擴展與包容性，對于突發(fā)的一些變化和要求的達成能力非常強，具有很高的完工效率，對工業(yè)自動化上產(chǎn)過程來說及其有利。

2.3 設(shè)施移動輕松易行

工業(yè)自動化中的無線技術(shù)移動靈活，受外界條件的影響很小。具體來說，當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)的過程中，由于一項生產(chǎn)活動的完成或者開展等原因需要移動相關(guān)的無線設(shè)備，這個過程并不會受到無線網(wǎng)絡(luò)原有節(jié)點所處位置的影響，只要該設(shè)備本身沒有故障，執(zhí)行工作的能力正常，就能夠把它移動到工業(yè)自動化生產(chǎn)的任意位置，而且這個操作過程非常簡單，幾乎不消耗成本。就有線技術(shù)對比而言，如果生產(chǎn)過程中需要對網(wǎng)絡(luò)線路進行改變則需要從已有的線路中尋找適合的節(jié)點，同時在目標(biāo)位置設(shè)定對應(yīng)節(jié)點，然后再兩節(jié)點之間設(shè)置線路，操作復(fù)雜、資源消耗量大且周期長。

2.4 對外界干擾的抵抗性強

工業(yè)自動化中有線技術(shù)在投入使用時，對外界環(huán)境要求很高，一旦周邊環(huán)境不適合有線技術(shù)設(shè)備的使用，就非常容易引發(fā)故障，對自然環(huán)境的承受能力尚且如此，在人為的破壞因素面前更加不堪一擊。而工業(yè)自動化中運用了無線技術(shù)以后，整個生產(chǎn)過程中的信息保密性得到了很大的提高，因為任何一條無線技術(shù)都可以設(shè)置屬于其本身的加密方式，這樣可以使整個線路中的信息變得更加安全可靠，被竊聽和盜取的概率小。面對惡劣的自然環(huán)境時，無線技術(shù)可以改變其自身的頻率來適應(yīng)外界環(huán)境的變化，整體的抗干擾性非常強。

三、總結(jié)

隨著我國工業(yè)自動化中無線技術(shù)的不斷走向成熟，與次相關(guān)的技術(shù)也在逐漸的完善，在未來該技術(shù)的成本還會大幅下降，穩(wěn)定性也會越來越高。我國應(yīng)該將工業(yè)自動化無線技術(shù)的應(yīng)用主要集中在傳輸與控制量大系統(tǒng)的結(jié)合過程中，如果這個方向的技術(shù)水平能夠成熟的話，就可以對工業(yè)生產(chǎn)過程中的環(huán)節(jié)進行實時的監(jiān)控，對生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠在第一時間進行質(zhì)量檢查。另外，還應(yīng)該在傳輸過程中的圖像聲音結(jié)合方面進行研究，這項技術(shù)能夠投入使用的話就可以保證煤礦和化工工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性，保障工人的生命安全，提高經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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