基于無線技術(shù)的工控網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、近年來，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了工控領(lǐng)域中迅速發(fā)展的熱點(diǎn)之一。但是迄今為止，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的規(guī)范尚有待于完善，如何使其能適合在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中使用，如何加強(qiáng)抗干擾能力、降低能耗、提高通信實(shí)時性等問題是工控領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
　　 本文結(jié)合嵌入式技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)，從工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合系統(tǒng)低功耗，可靠性等要求，給出了一種工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的模型架構(gòu)，并按網(wǎng)絡(luò)層次分析了所用到的無線技術(shù)。
　　 本文主要

2、展開了以下幾方面的研究：
　　 (1)從技術(shù)發(fā)展的角度，對當(dāng)今的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展、技術(shù)現(xiàn)狀和設(shè)計方案進(jìn)行了分析和比較，并且在此基礎(chǔ)上提出了基于無線技術(shù)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)。在此模型上，分別給出了數(shù)據(jù)采集層與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計方案。
　　 (2)對無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行深入地研究，使用MSP430為主控芯片，CC2420為無線收發(fā)模塊，DS18B20為溫度傳感器，搭建起無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件平臺，在TinyOS

3、操作系統(tǒng)環(huán)境下，進(jìn)行了應(yīng)用軟件開發(fā)，完成了信號采集的功能。
　　 (3)由于藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的普及，以及在移動設(shè)備上的廣泛應(yīng)用，本文深入研究了藍(lán)牙技術(shù)，在驗(yàn)證了藍(lán)牙技術(shù)在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中使用的可行性后，設(shè)計了一個基于藍(lán)牙技術(shù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用ARM9系列處理器芯片，移植了Linux操作系統(tǒng)，選擇BlueZ作為系統(tǒng)的藍(lán)牙協(xié)議棧。實(shí)現(xiàn)了通過串口收數(shù)據(jù)，經(jīng)過藍(lán)牙發(fā)送的功能。
　　 (4)在深入研究了工業(yè)無線技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對無線

4、技術(shù)的抗干擾能力進(jìn)行了研究，仿真與討論。本文重點(diǎn)探討了藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)在受到熱，震蕩干擾以及2.4G同頻干擾下的性能情況，基于這些問題做了一些有意義的探索。
　　 綜上所述，本文研究了基于無線技術(shù)的工控網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，將藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)引入了工業(yè)控制領(lǐng)域，做了系統(tǒng)抗干擾仿真并驗(yàn)證了其可行性。本文對工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與無線技術(shù)結(jié)合做了有益的探討，研究成果能在一定程度上推動無線網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用，相信在不久的將來，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)一定可以實(shí)現(xiàn)全部無線化。