【摘要】：目前在制造業(yè)生產中,還存在車間多源信息數據采集耗時、車間工作狀況監(jiān)測不準確、制造過程中制造品和制造原料難以精確跟蹤、次品出錯跟蹤等問題。通過以無線傳感網絡為代表的物聯網技術,能夠完成制造車間內各種制造資源和車間信息的聯系、監(jiān)測和廣泛連接。無線傳感網絡技術應用于制造車間中還存在很多技術難點,包括傳感網絡的結構設計、無線傳感器網絡組網程序設計,制造車間無線路由分簇和路徑選擇以及能耗等等,具體研究內容如下:分析了制造車間無線網絡應用環(huán)境需求和監(jiān)測信息,根據應用需求和數據類型設計無線傳感器網絡結構,該網絡為兩層點對多點簇狀網絡,共有136個無線節(jié)點�；贑C1101、80C51/MSP430無操作系統(tǒng)進行網絡組網設計,建立無線傳感器網絡通信規(guī)約,并針對多層簇狀網絡進行軟件程序編程和硬件設計,實現制造車間信息監(jiān)測。分析制造車間無線傳感器網絡中節(jié)點的三維空間部署方案,根據實際簇狀網絡的應用環(huán)境和車間特點,對136個無線節(jié)點定位,研究了制造車間無線網絡的路由節(jié)點選擇方法,運用kmeans算法對網絡中的無線節(jié)點進行聚類分析,找出8個聚類中心,并以此聚類中心為路由節(jié)點。分析制造車間無線傳感器網絡中數據采集方式,針對車間中無線網絡傳輸的實際應用場景,以聚類中心路由節(jié)點為前提,運用蟻群算法,并平衡網絡能耗和數據傳輸效率,優(yōu)化路由數據傳輸路徑,避免網絡節(jié)點死亡后網絡通信中斷,以滿足制造車間數據信息監(jiān)測的要求。在以上基礎上,以兩層簇狀網絡為基礎進行典型應用,分析了制造車間無線傳感器網絡系統(tǒng)能耗問題,研究了能耗均衡問題,進一步說明了兩層簇狀網絡的無線傳感器網絡技術在制造車間的可行性。
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB49;TN929.5;TP212.9

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本文編號：2760835