【摘要】：隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的提出與實(shí)施,我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)正逐步向網(wǎng)絡(luò)化與信息化轉(zhuǎn)型。其中,工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)憑借成本低、靈活度高和擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在工業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的作用。然而,工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在管理難度大,故障排除困難等缺陷,為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行以及數(shù)據(jù)的可靠傳輸帶來(lái)了挑戰(zhàn)。針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求,本文設(shè)計(jì)了一種工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可視化配置系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的集中式管理,可視化配置及故障監(jiān)測(cè),解決了上述難題。本文將軟件定義網(wǎng)絡(luò)的思想運(yùn)用于工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),為工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的在線配置設(shè)計(jì)了一套完善的體系架構(gòu),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各組成部分硬件設(shè)計(jì)原理和軟件實(shí)現(xiàn)流程。該系統(tǒng)由無(wú)線節(jié)點(diǎn)、無(wú)線網(wǎng)關(guān)和控制終端組成。其中,無(wú)線節(jié)點(diǎn)利用LoRa技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的收發(fā),接受控制終端的網(wǎng)絡(luò)配置;無(wú)線網(wǎng)關(guān)在無(wú)線節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上增加了Wi-Fi模塊,通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合,分發(fā)配置指令;控制終端基于Android操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),其主要功能為集中式地分配網(wǎng)絡(luò)地址,設(shè)置節(jié)點(diǎn)屬性,規(guī)劃數(shù)據(jù)傳輸路徑,為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的配置提供了一種功能完善、界面友好的解決方案。針對(duì)地址分配與路由尋址問題,提出了一種位掩碼地址分配與路由策略,降低了無(wú)線節(jié)點(diǎn)路由尋址復(fù)雜度,為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的集中式配置奠定了基礎(chǔ)。本文通過(guò)硬件設(shè)計(jì)與軟件編程實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:控制終端可依據(jù)地址分配策略準(zhǔn)確進(jìn)行地址分配,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可視化配置,通信鏈路質(zhì)量監(jiān)測(cè);無(wú)線網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合;無(wú)線節(jié)點(diǎn)可依據(jù)配置準(zhǔn)確轉(zhuǎn)發(fā)通信接口數(shù)據(jù),系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理可行。
【圖文】：

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文系統(tǒng)研究現(xiàn)狀技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)操作系統(tǒng)日趨成熟，智能手機(jī)、中必不可少的一部分，搭載移動(dòng)操作系統(tǒng)的智能設(shè)如智能家居、醫(yī)療器械、城市交通等等。不僅如此生重大變革，已作為一種生產(chǎn)力融入工業(yè)制造、監(jiān)息化廠區(qū)內(nèi)，工作人員通過(guò)手持移動(dòng)終端即可完成提高了工作效率。

對(duì)故障的排除。絡(luò)拓?fù)淇梢暬@示與配置終端設(shè)計(jì)的主要目的是為工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的配置提供一種可視化的法。為此，用戶交互層人機(jī)交互界面必須簡(jiǎn)潔直觀。本文設(shè)計(jì)的良好的交互界面，還可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址分配，數(shù)據(jù)傳輸路徑規(guī)劃等了網(wǎng)絡(luò)配置與維護(hù)的難度。標(biāo)識(shí)無(wú)線節(jié)點(diǎn)在廠區(qū)中的對(duì)應(yīng)位置，控制終端提供了地圖導(dǎo)入功前，首先應(yīng)導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域地圖。如圖 4-2 所示，控制終端界面導(dǎo)入并正常顯示。當(dāng)不導(dǎo)入地圖時(shí)，默認(rèn)情況下以網(wǎng)格背景代替，需手動(dòng)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線節(jié)點(diǎn)數(shù)量，此時(shí)會(huì)在屏幕上隨機(jī)出現(xiàn)對(duì)按無(wú)線節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)，感受到設(shè)備震動(dòng)反饋后通過(guò)拖動(dòng)操作即可調(diào)整的相對(duì)位置。如圖 4-3 所示區(qū)域內(nèi)的 8 個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，，經(jīng)過(guò)調(diào)整后已對(duì)應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：2646315