工业无线网络可视化配置系统设计与实现

发布时间：2020-04-30 23:53

【摘要】：随着“中国制造2025”规划的提出与实施,我国传统工业正逐步向网络化与信息化转型。其中,工业无线网络凭借成本低、灵活度高和扩展性强等优势,在工业生产中具有不可替代的作用。然而,工业无线网络存在管理难度大,故障排除困难等缺陷,为工业现场布网、网络的稳定运行以及数据的可靠传输带来了挑战。针对工业现场实际需求,本文设计了一种工业无线网络可视化配置系统,实现了对工业无线网络的集中式管理,可视化配置及故障监测,解决了上述难题。本文将软件定义网络的思想运用于工业无线网络,为工业无线网络的在线配置设计了一套完善的体系架构,详细阐述了系统各组成部分硬件设计原理和软件实现流程。该系统由无线节点、无线网关和控制终端组成。其中,无线节点利用LoRa技术实现对现场数据的收发,接受控制终端的网络配置;无线网关在无线节点基础上增加了Wi-Fi模块,通过协议转换实现异构网络的融合,分发配置指令;控制终端基于Android操作系统实现,其主要功能为集中式地分配网络地址,设置节点属性,规划数据传输路径,为无线网络的配置提供了一种功能完善、界面友好的解决方案。针对地址分配与路由寻址问题,提出了一种位掩码地址分配与路由策略,降低了无线节点路由寻址复杂度,为无线网络的集中式配置奠定了基础。本文通过硬件设计与软件编程实现了该系统,并对其进行了测试。测试结果表明:控制终端可依据地址分配策略准确进行地址分配,实现对工业无线网络的可视化配置,通信链路质量监测;无线网关可实现异构网络的融合;无线节点可依据配置准确转发通信接口数据,系统设计方案合理可行。
【图文】：

手持移动终端,移动操作,设备操作,工作人员

燕山大学工程硕士学位论文系统研究现状技术的发展，移动操作系统日趋成熟，智能手机、中必不可少的一部分，搭载移动操作系统的智能设如智能家居、医疗器械、城市交通等等。不仅如此生重大变革，已作为一种生产力融入工业制造、监息化厂区内，工作人员通过手持移动终端即可完成提高了工作效率。

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对故障的排除。络拓扑可视化显示与配置终端设计的主要目的是为工业无线网络的配置提供一种可视化的法。为此，用户交互层人机交互界面必须简洁直观。本文设计的良好的交互界面，还可实现网络地址分配，数据传输路径规划等了网络配置与维护的难度。标识无线节点在厂区中的对应位置，控制终端提供了地图导入功前，首先应导入网络覆盖区域地图。如图 4-2 所示，控制终端界面导入并正常显示。当不导入地图时，默认情况下以网格背景代替，需手动设置网络中无线节点数量，此时会在屏幕上随机出现对按无线节点图标，感受到设备震动反馈后通过拖动操作即可调整的相对位置。如图 4-3 所示区域内的 8 个无线节点，，经过调整后已对应。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN92

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