無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一種具有生產(chǎn)過程記錄、分析功能的設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)記錄、離線分析機(jī)器設(shè)備等狀態(tài)數(shù)據(jù)功能的分析終端，它在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來，無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是簡(jiǎn)化終端結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)采集終端與主機(jī)之間采用無線通信，以代替復(fù)雜、不靈活的現(xiàn)場(chǎng)布線。該階段數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用更先進(jìn)的模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過簡(jiǎn)單的增加和更改模塊，并結(jié)合系統(tǒng)編程，就可以擴(kuò)展或修改系統(tǒng)，滿足不同企業(yè)的生產(chǎn)過程需要。
系統(tǒng)組成
整個(gè)系統(tǒng)的功能是由下位機(jī)硬件系統(tǒng)配合上位機(jī)軟件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定定型。生產(chǎn)過程無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由可通訊設(shè)備計(jì)算單元（MCU）、PLC、單片機(jī)、無線通訊模塊、短消息模塊組成。其中無線通訊模塊是核心組件，利用無線通訊模塊數(shù)據(jù)通訊功能作為采樣信息的傳遞載體。
從軟件的功能不同分為兩大類：另一類是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系；二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能，如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并未每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各種執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。
圖一：生產(chǎn)車間無線布局
系統(tǒng)功能
1） 獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)采集狀況；
2） 數(shù)據(jù)可定時(shí)批量發(fā)送或監(jiān)控中心要求實(shí)時(shí)發(fā)送
3） 制成計(jì)數(shù)管理、開關(guān)機(jī)監(jiān)控
4） 同時(shí)支持手動(dòng)和自動(dòng)收集
5） 設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集：設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)量、加工狀態(tài)、質(zhì)量信息、電流、電壓等
6） 全過程、全周期、設(shè)備運(yùn)行管控
7） 歷史記錄管理
8） 高可靠性及高抗干擾性
9） 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控：溫度、濕度、氣體濃度等數(shù)據(jù)采集
10） 可根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備要求定制采集終端
集成硬件
蘇州點(diǎn)邁在數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目中常用PLC如下：
1） 信捷PLC的XC系列PLC、XD系列PLC；
2） 匯川PLC的H1U系列PLC、H2U系列PLC、H3U系列PLC;
3） 三菱PLC的FX系列PLC、Q系列PLC；
4） 西門子PLC的SIMATIC S7-200及SMART系列PLC、SIMATIC S7-300系列PLC、SIMATIC S7-400系列PLC、SIMATIC S7-1200系列PLC；
5） 歐姆龍PLC的CM系列PLC、CP系列PLC、 CJ系列PLC；
組網(wǎng)方式
圖二：本地主服務(wù)器3G/4G/5G無線接入云端
1）WiFi：被廣泛用于許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，最常見的是作為從網(wǎng)關(guān)到連接互聯(lián)網(wǎng)的路由器的鏈路。也被用于要求高速和中距離的主要無線鏈路。
2）LoRa：是由Semtech公司開發(fā)的一種技術(shù)，典型工作頻率在美國是915MHz，在歐洲是868MHz，在亞洲是433MHz。其典型范圍是2km至5km，最長距離可達(dá)15km，具體取決于所處的位置和天線特性。
3）ZigBee：一般工作在2.4GHz ISM頻段，但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz頻段中使用。在2.4GHz頻段中數(shù)據(jù)速率是250kb/s。它可以用在點(diǎn)到點(diǎn)、星形和網(wǎng)格配置中，支持多達(dá)216個(gè)節(jié)點(diǎn)。
4）NB-IoT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)成為萬物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。
5）藍(lán)牙：實(shí)際使用時(shí)大約只有10米。其最大特色在于能讓輕易攜帶的移動(dòng)通訊設(shè)備和電腦，在不借助電纜的情況下聯(lián)網(wǎng)，并傳輸資料和訊息。藍(lán)牙5.0不僅可以向下相容舊版本產(chǎn)品，且能帶來更高速、更遠(yuǎn)傳輸距離的優(yōu)勢(shì)。
應(yīng)用效果
1） 所有采集數(shù)據(jù)能夠及時(shí)上報(bào)上位機(jī)軟件系統(tǒng)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫；
2） 排除人為因素，確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
3） 由于采集時(shí)間統(tǒng)一，便于平衡分析及生產(chǎn)調(diào)度；
4） 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用低；
5） 無需人工采集，節(jié)省了人力資源；
6） 利用系統(tǒng)資源，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用；
