工業(yè)智能化給制造、生產(chǎn)帶來了巨大的改變,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在不斷地走進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)制造。工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集(如MES系統(tǒng))算是典型,而在工業(yè)生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)中,zigbee當(dāng)之無愧成為了主角。
圖1 采用zigbee搭建的生產(chǎn)信息化管理網(wǎng)絡(luò)
工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層最基礎(chǔ)的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、工具工裝管理、采購管理、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等等管理模塊。它是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶,是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。
在整個系統(tǒng)中,zigbee模塊通過健壯的組網(wǎng)透傳協(xié)議,可構(gòu)建多種型態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),讓整個制造系統(tǒng)的各個布局進(jìn)行信息化組網(wǎng),并可通過網(wǎng)關(guān)接入以太網(wǎng),實現(xiàn)智能化管理,且在各種復(fù)雜的工廠環(huán)境成熟應(yīng)用。
目前德國主要工業(yè)領(lǐng)域中44%的企業(yè)已采用“工業(yè)4.0”相關(guān)的生產(chǎn)和技術(shù)模式。國內(nèi)不斷有越來越多的制造企業(yè)、工廠向該方向進(jìn)軍,這充分說明工業(yè)4.0已經(jīng)從一個概念變成了現(xiàn)實。
圖2 智能工廠模型
但我們知道,目前zigbee很多采用類似zigbeePro、Home Automation、Smart Enengy,但在組網(wǎng)過程中均容易出現(xiàn)節(jié)點掉線現(xiàn)象,且通信效率較低、支持的節(jié)點數(shù)量少等,針對這些情況,致遠(yuǎn)電子專門針對對這些參數(shù)有較高要求的應(yīng)用,開發(fā)出了一套工業(yè)應(yīng)用快速組網(wǎng)通訊協(xié)議——Fastzigbee,該協(xié)議的主要特點是支持更多節(jié)點數(shù)量,攻克zigbee節(jié)點掉線現(xiàn)象,使用方便、靈活,而且效率高,適合各種類型的組網(wǎng)功能。同時實現(xiàn)零門檻的zigbee組網(wǎng)使用。
傳統(tǒng)zigbee協(xié)議:了解zigbee協(xié)議、基于第三方庫編程開發(fā)、測試網(wǎng)絡(luò)健壯性及穩(wěn)定性并反復(fù)調(diào)試、規(guī)劃應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)、啟動等待組網(wǎng)、實現(xiàn)zigbee通訊。
Fastzigbee協(xié)議:黑匣子,軟件配置,布網(wǎng),實現(xiàn)zigbee組網(wǎng)通訊。
圖3 zigbee協(xié)議的對比
傳統(tǒng)的zigbee通訊協(xié)議節(jié)點類型分為3種:協(xié)調(diào)器、路由器、終端節(jié)點。用戶自行開發(fā)需從zigbee的底層通訊機(jī)制到用戶API全方位的了解掌握,并且由于無線協(xié)議的復(fù)雜性和無線實驗平臺環(huán)境搭建的高額成本,導(dǎo)致超過50%的用戶存在zigbee通訊的隱性問題。