杨为禄 李晓静 陈开东

摘要：伴随着我国社会经济的不断发展，物联网在各行各业中的应用时间朝着更加宽泛的趋势不断的发展，在生产车间数据采集中融入物联网技术能够加快数据传输的速度，还有助于配合着无线网络将信息发送到不同的节点中，用于后续的储存以及分析，有效的提高了数据采集的效果和水平。基于此本文论述了物联网技术在生产车间数据采集系统中的具体应用，旨在为实际工作提供重要的帮助。

关键词：物联网;生产车间;数据采集

一、物联网的生产车间数据采集系统的总体设计

（一）无线传感器技术

传感器技术结合了物理知识，通过温度来促进信息的形成，之后通过传感器转换为模拟量之后，再搭建为更加完善的数字模型，通过CPU的处理来提高整体的数据传输效果。传感器技术主要是依据温度在到达一定范围时，与历史参数进行相互的比对，既要进行当前温度值的传输，还要结合之前所设定的温度值进行相互的匹配进行数据的传输，方便人员提出更加科学的环境管理方案。从当前行业发展现状来看，无线网络可靠性功能利用传感器节点组成完善的信息传输系统，之后再对传感器的节电功能进行适当的扩展，这样可以使传感器节点覆盖范围更加的宽泛，有效提高了信息传输的速度。在实际工作中需要考虑无线传感器数据传输可靠性的影响因素，提出更加科学的应对方案，从而保证后续工作的有序实施。

在无线通信系统运行的过程中，会受到路徑损耗或者是阴影效应的干扰，增加了隐患问题发生的概率，例如中断问题和误码问题干扰非常的突出，这也是降低无线传感器网络数据传输可靠性的影响因素。当前节点计算能力和储存能力制约了无线传感器网络运行效率的提高，特别是对于网络流量过于凸显时，无线传感器会出现堵塞的问题，进一步的引发丢包问题的发生，影响后续数据的科学传输。因此在实际工作中需要加强对这一问题的深入性分析，提出更加科学的维护方案和应对措施，保证无线传感器网络数据传输能够具备可靠性的特点，促进行业的进步以及发展。在无线传感器网络结构中，包含的是传感节点和汇聚节点，在具体应用的过程中要满足数据传输的要求，传感节点负责感知信息，通过简单处理之后，可以和其他节点进行相互的信息融合和交互。汇聚节点比较重要，主要是负责收集网络内部的信息，并且经过综合性的分析和计算之后，再通过外部网络传送至用户的终端中，保证信息传输能够具备可靠性的特征。无线传感器网络研究始于20世纪初，在当前研究方面取得一定的成就，在实际工作中需要深入的分析数据传输的可靠性，在既定条件内满足用户的需求和数据传输的能力，同时还需要了解数据传输的应用基础，做好应用问题的深入性分析和研究，提高整体的工作效果。在实际研究时要融入新型的技术来保证数据的可靠性，传输要根据数据网络可靠性的要求和标准型的特定的评价方法，以此来做好科学客观地评价，之后，再将数据传输可靠性应用于不同的信息传输阶段，优化整体的网络结构。此外，还需要考虑不同节点的部署和能源消耗率等等，从而使得数据传输效果能够得到全面的提高，推动行业的不断进步和发展。

（二）通信技术

通信技术包含了感知软件和互联网，在整个物联网中的应用优势较为突出，感知元件要将物品的状态上传到相对应的互联网平台中，加快信息交互的速度之后，再传递给客户端有效的监测和管理相对应的物品。物联网是互联网的科学延伸，主要是为了满足人们在新时期下对各项业务的要求，逐渐的提高整体的应用效果。在通信技术应用的过程中具备低功耗和低成本的特点，特别是在远程监控中用优势较为突出。因此在实际工作中可以利用这一技术方案来增设不同的通信模块，满足各个体系在信息传输方面的要求，有效的提高了整体的运用效果。

（三）系统框架设计

在系统框架设计方面要以精准性为主要的工作指标，优化不同的性能体系，从而使整体运行效果能够得到全面的提升。首先在实际工作中可以进行分辨率和采集精准参数的设计，将原始物理信息进行真实的还原，并且将其作为开发灵活和功耗较低的数据处理器，以此来为后续数据收集提供重要的基础。在系统应用方面要搭建核心控制芯片，配合着温度传感器和二氧化碳传感器等等等，将信号通过图像的方式上传到相对应的控制中心中之后，再通过无线传感器网络发送给数据神经网络中进行数据的简单处理，之后，再将处理后的数据上传到工作人员的计算机中。满足后续数据传递和分析要求，逐渐提高整体的运用效果。

二、硬件系统的设计

（一）传感器模块设计

在传感器模块设计方面，要根据生产车间的环境以及生产需求，在关键环节中配置温度湿度的传感器，通过科学的测量将数据进行有效的输出。在传感器配置方面要通过测量技术和单总线通信的方式，使系统能够具备较强的稳定性，之后再选择合适的温度补偿系统，使其能够具备较长的工作时间。在具体应用的过程中输出电流信号要和空气中的温度参数成正比，从而达到良好的感知效果，不断的提升整体的系统运用水平。在后续工作中也可以配合着尘埃传感器，感应空气中的尘埃。传感器内部包含了红外线设备，能够探测空气中的反射光，通过检测灰尘折射过后的光线来判断其中的灰尘含量之后，再输出相对应的信号，上传到人员的计算机中，做出科学的管理。根据现场的环境提出完善的应对方案，凸显信息传递本身的优势，从而提高整体的建设效果。

（二）视频监控模块的设计

视频监控模块的设计在整个系统中的应用优势也是较为突出的，并且也是重要的组成部分，在实际建设时可以通过电视闭路监控和手机等方式使得物联网技术应用效果能够得到全面的提高，并且在视频监控模块运用的过程中，要配合着其他的控制体系，以视频监控为主的核心，输出不同的信息，同时也可以方便用户调控其中的数据格式和图像质量，更好的识别相对应的物品来进行信息的传递，有效的提高了整体的设计效果。在系统设计方面要根据技术协议中的内容进行组网，并且融入了安全性较高的通信技术，通过远距离的监控配合着双向无线网络，保证数据传输能够具备较强的稳定性，以此来凸显更高的性能。在技术实施时也可以配合着相对应的抗干扰技术，减少数据在传输时的影响因素，在节点中可以采取网络拓扑式的结构，能够将数据实时地传递到对应的终端设备中，有效地加快了数据的传输速度。

（三）电源模块

数据的传输离不开电源模块的支持，所以在实际工作中要根据实际的工作情况科学而有序地设置好电源模块，从而使数据传輸能够具备较强的稳定性。在具体应用时要先利用稳压器进行降压处理，最大输入电压可以设置为20V，输出电压可以为4V左右，这一数值并不是绝对的，在实际设计时要根据车间的运行特点以及电路情况更加精准性的进行数值的优化设计，从而为后续数据传输提供重要的方向。在系统中要通过开关控制的方式启动和开启相对应的节点模块单元，最大程度的减少其中的能源消耗问题，从而使得整体的数据采集效果能够得到全面的提高，符合后续的使用要求。

三、软件系统的设计

（一）信息收集和指令的发送

在信息搜集和指令发送中，要根据不同处理器的功能和硬件设备的使用控制模式来进行级别的科学调整，在主模块上的传感器重要获取相对的数据信息之后，再通过一系列的加工以及处理，将信息显示在信息屏幕中，在信息传递的过程中要设置不同的结构以及设备，以此来优化当前的建设模式。在终端节点中，要由单片机驱动程序和传感器收发数据程序而共同的组成，要先重置相对应的模块数据，之后再进行信息通道的定期扫描，当接收到指令时，要先在定位端口中进行信息的搜集之后，再让单片机进入到休眠状态，将信息传送到移动终端中，优化整体的信息传输模式，为后续信息的使用提供重要的基础。在信息传递时也可以融入先进的监控技术，及时的发现在信息传递方面所存在的问题，根据终端节点的特征，优化整体的信息传输流程，从而使整体信息传输效果能够得到全面的提高。

（二）协调节点的设计

协调节点的设计关键在于网关的协调性，主要是起到良好的控制作用，协调器要更加科学有序地进行组网和检验分配，同时还需要向相关节点发送相对应的采集数据，从而使系统可以更加正常的运行。协调器在初始化之后通过自动组成在终端节点中加入网络之后，再将数据传送到协调器中，将数据打包通过传送的上机位中进行显示，以此来判断各个控制器所发出指令的数据地址和网络节点的位置是否是非常匹配的，如果是匹配的，那么要向各个终端发送相对应的数据，以此来达到良好的控制效果。在数据传输时，要使其具备较强的通畅性，考虑系统的应用要求以及标准优化当前的数据传输模块，之后，再由无线指令发送到对应的移动终端中，以此来提高整体的处理效果。在完成这一部分设计时，要先进行系统功能的科学测试，首先可以进行传感器模块的测试，根据模拟实验的环境来检测数据采集系统的数据类型之后，再配合着测量数据来进行模块数据精准度的测量，以此来满足后续的数据传输要求及标准。值得注意的是在数据传输时难免会存在一定的误差，但是需要将误差控制在合理的范围之中，避免对后续数据传输造成一定的影响。在实际工作中要根据通信模块的特点进行科学的测试，其中的数据丢包率要控制在4%左右，各个系统的功能均要符合系统的设计要求，从而提高整体的设计效果。

（三）单片机技术

单片机技术在整个数据传递中所发挥的优势较为突出，单片机的数据采集要通过封装传送到无线通信设备中，满足后续的传输要求。在系统设计时需要做好各个参数的科学调配，满足数据终端中的通信标准，不同的数据传输数据存在一定的差异性，因此在实际工作中需要根据接口协议和MCU的方式进行数据的传输，为后续的数据使用提供诸多的便捷。在后续使用的过程中，需要对各个节点的数据传输模式进行科学的调配，选择不同的通信通道，以此来满足相互通信的要求。另外在无线通信模块中也要配合着相对应的电路连接，从而使整体数据传输通畅性能够得到充分的保证。在系统设计方面要根据采集数据网络的特点设置不同的应急方案，避免在数据传输时存在较多的影响因素，为实际数据传输提供更加稳定和高速的网络连接模块，从而使数据采集效果能够得到全面的提升。在完成系统功能设计之后也要进行科学的调试，根据数据采集的要求以及标准，优化整体的技术模式，并且要考虑数据采集周边的环境，遵循灵活性的工作原则来融入不同的技术模块，从而使得系统设计水平能够得到全面的提升。

结束语：

在当前生产车间数据采集系统设计方面，融入物联网技术的优势较为突出，因此需要相关设计人员考虑数据传输的要求以及标准，优化整体的数据采集模式，做好硬件和软件的科学调配，提高系统之间的协调度，从而使得生产车间数据采集系统应用效果能够得到全面的提升，为实际生产提供多样性的便捷，促进行业的进步和发展。

参考文献

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