一种无线总线技术制造技术

本发明专利技术涉及一种无线总线技术，属于工业控制领域，尤其属于总线技术领域。为解决传统有线总线系统中，受总线线束接口限制，网络节点数量及位置固定、配置不灵活、移动性严重缺乏等问题。本发明专利技术一种无线总线技术，包括两个或两个以上终端１以及无线信道２，两个或两个以上终端１按总线传输要求，利用无线通信技术，与无线信道２进行连接。本发明专利技术设计适合用于汽车内部各控制子模块之间、汽车与汽车之间的信息传输，以及布线受限环境或其它工业现场数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线总线技术，属于工业控制领域，尤其属于总线

技术介绍
20世纪80年代末以来，现场总线技术发展迅速，目前世界上存在着大约四十 余种现场总线，其中运用比较广泛的有Profibus(西门子公司推出的一种现场总线标 准)、CAN(控制局域网)、FF(基金会现场总线)、HART(可寻址远程传感器数据通路)、 Lonworks(局部操作网络)等。这些总线均采用线束介质传输，属于有线总线技术。 对于传统的有线总线系统，现场的任何微小调整可能意味着整个网络的颠覆性改 变；任何仪器组合的物理上的更改，都涉及到服务器的中断、软件的更新和重新布线等。在 工业现场环境中，还有许多无法靠有线方法实现连接的对象，如牵引小车、移动的机器 人、旋转的物体及飞驰的汽车等需要用无线通讯实现传感器信号或控制数据的传输。因此， 以无线代替有线带来的好处十分显著1)在工业环境下布线所需要的时间和成本可以大 幅度下降；2)安装和改变布局容易；3)在化学侵蚀、物理振动、有毒气体等环境中，避免了 对电缆线的潜在损害；4)在需要静止系统与移动子系统或者移动的工业机器人之间实现 连接时，无线更具灵活性和适应性；5)面对故障诊断、正常性能规划等需要临时性接入生 产系统的过程也将大为简化。 无线通信技术近二十年来取得了迅速发展，IEEE802. 11系列、蓝牙、UWB(Ultra Wideband,超宽带无线技术)、3G/4G(第3代/第4代无线通信技术)等多种技术已经渗透 到人们的工作和生活中，也形成了诸多标准，这为无线技术和总线技术结合奠定了基础。 目前，在总线的无线传输领域，主要有无线HART、 R-Fieldbus两种成熟的总线技 术。 无线HART协议符合IEEE 802. 15. 4标准，工作频率为专用于工业、科技和医疗应 用的2. 4GHz宽带信道。该频率采用直接序列扩频技术和跳频技术来保证安全和可靠性，并 采用TDMA(时分多址)的同步、隐式报文控制通信技术进行网络设备通信。无线HART是一 种针对过程自动化应用的无线网状网络通信协议。其目的是让用户在保持现有设备、工具 和系统一致性的基础上，为HART协议增加无线功能。无线HART规范创立之初，HCF (HART通 信基金会)成员就选择了基于原有的HART协议进行无线通信技术开发。所以严格说来，无 线HART还不是一种严格意义上的无线总线标准，其骨干网是有线的，其无线特征仅仅体现 在终端的延伸上，不可避免地，网络传输存在延时性。 R-Fieldbus是欧洲科技委员会1ST计划的支持下研制出来的Profibus和无线局 域网技术结合起来的新标准。R-Fieldbus系统包括有线网段和无线网段，物理层分别采用 了 WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网络)的DSSS (直接序列展频)方案和 传统Prof ibus-DP的RS-485, MAC (Medium Access Control,媒质接入控制)则统一使用 ProfibusToken-Passing。由此可见，R-Fieldbus网络属于一种混合网，是有限总线网络的 无线扩展，不是严格意义上的无线网络，有线、无线之间的转换同样存在延时性。3 因此，一种可兼容有线总线系统及混合总线系统的无线总线技术，具有很大的实 用价值。
技术实现思路
把无线技术和总线技术进行结合，就产生了无线总线技术，无线总线技术的核心 问题是使用无线信道实现现场总线功能。 本专利技术无线总线技术，包括两个或两个以上终端及无线信道，两个或两个以上终 端按总线传输要求，利用无线通信技术，与无线信道进行连接，无线总线系统中任何终端之 间通过无线信道进行数据传输，来实现所有总线功能。 本专利技术无线总线技术，其无线信道包含了所有无线通信方式，即从射频、微波、毫 米波到红外、可见光甚至超声波等，反映的是最基本的无线传输方式，不局限于某一种无线 通信技术，可以选自无线电协议WLAN、蓝牙、Zigbee和其它无线电协议中的一种或几种组 合。 本专利技术无线总线技术，其终端有多种存在形式，既可以是独立的网络节点实体，又 可以是一种总线网络，还可以是一种综合网。 本专利技术无线总线技术，当终端是一种总线网络时，既可以是一种无线总线网络，还 可以是一种有线总线网络。 本专利技术无线总线技术，当终端是一种综合网时，既可以是多种无线总线网络的组合网，又可以是多种有线总线网络的组合网，还可以是无线总线和有线总线组成的混合网。 根据物理连接关系，本专利技术无线总线技术属于典型的总线型网络拓扑结构，也就是说，所有终端连接在无线信道上，使用同一传输介质。但从逻辑上，根据接入的先后关系或主从站类别，可组成星型、环型、总线型、分布式、树型、网状等网络结构，本专利技术无线总线技术在逻辑上包含了所有的拓扑类型，不限定于某一种类型，可以是其中的一种或多种组合。 本专利技术无线总线技术，既可以是单主站总线网络，又可以是多主站总线网络。 附图说明 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中 图1是本专利技术一种无线总线技术的结构示意图； 图2是汽车内部无线总线网络结构示意图； 图3是V2V无线总线网络结构示意图； 图4是水域探测无线总线网络结构示意图； 图5是一种瓶装水生产线无线总线网络结构示意图。 其中，1、终端；2、无线信道；3、汽车电池测控终端；4、汽车空调系统测控终端；5、 汽车胎压检测终端；6、车载无线信道；7、汽车中控终端；8、车载CAN总线网络；9、汽车；10、 V2V无线信道；11、海洋探测船；12、海洋探测无线信道；13、现场无线信道；14、塑料瓶提升 机；15、理瓶机；16、空气输送机；17、冲瓶罐拧盖三位一体机；18、瓶盖提升机；19、贴标喷码机；20、装箱机。具体实施方式 实施例1 : 本专利技术的一个实施例，是电动汽车中实现的无线总线网络系统。在本系统中，采用 主从式组网，无线频道选用频率433. 93MHz， FSK调制方式。 本实施例中，汽车电池测控终端3为测量监控电动汽车电池组的模块，该模块测 量每块电池的电池量、工作状态，记录、存储电池容量信息，综合比较并判断是否有异常或 故障存在，产生状态信息、报警信息等； 本实施例中，汽车空调系统测控终端4，实时检测车内温度，然后根据检测结果控 制电动机，该电动机驱动空调系统的压縮机，从而实现空调系统的控制与温度的调整设置， 并产生状态信息、报警信息等； 本实施例中，汽车胎压检测终端5嵌入汽车轮胎气门处，实时检测汽车车胎温度、 胎压，产生状态信息、报警信息等； 本实施例中，所有无线收发模块基于TDK5100F/TDA5210芯片构成，频率 433. 93MHz， FSK调制方式； 本实施例中，汽车中控终端7为总线的中心主站，基于LPC2119芯片组成，汽车中 控终端7集中处理用户接口消息，并与从站实时通信，获取各从站监测对象的状态，并进行 相应的控制命令派发传达； 本实施例中，汽车中控终端7与汽车电池测控终端3、汽车空调系统测控终端4和 汽车胎压检测终端5之间通过车载无线信道6传输数据与控制消息； 本实施例中，车载CAN总线网络8为目前汽车中已有的总线系统，车载CAN总线网 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线总线技术，包括：两个或两个以上终端（１）以及无线信道（２）；其特征在于，两个或两个以上终端（１）按总线传输要求，利用无线通信技术，与无线信道（２）进行连接。

【技术特征摘要】
一种无线总线技术，包括两个或两个以上终端(1)以及无线信道(2)；其特征在于，两个或两个以上终端(1)按总线传输要求，利用无线通信技术，与无线信道(2)进行连接。2. 根据权利要求l所述的一种无线总线技术，其特征在于，其中所述无线信道(2)，包含了所有无线通信方式，即从射频、微波、毫米波到红外、可见光甚至超声波等，反映的是最 基本的无线传输方式，不局限于某一种无线通信技术，可以选自无线电协议中的一种或几 种组合。3. 根据权利要求l所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙尚传，金荣洪，陈家林，黄祥钧，
申请(专利权)人：深圳市大富配天投资有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]