1 引言
伴随着 wifi,路由器等各种通讯技术和互联网技术的飞速发展,物联网技术成为当 今技术领域发展非常迅速的领域。物联网技术"的核心和基础仍然是"互联网技术",该 技术是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种新型网络技术;其用户端已经延伸和扩 展到了物品和物品之间的信息交换和通讯。 传统地磅产品往往只作为度量器件在日常生活中的方方面面使用,普通地磅测量精 度已经达到了非常高的地步,足够满足人们的日常生活需要。而将各种地磅通过无线通 讯设备相互交换信息,构建统一的综合测量平台却是在当今技术中所欠缺的。本文着眼 于物联网等新技术,通过结合传统地磅产品,力图构建一个合理、实用、人性化的地磅 综合测量平台。
2 总体方案
本文所提出的地磅综合测量平台是以传统的称重技术为基础,多个地磅通过无线通 讯模块进行数据信息的传输,最后将信息进行综合处理,通过终端电脑对收到的数据信 息进行显示和控制。该地磅综合测量平台结合了互联网技术、物联网技术、无线传输技 术于一体,具有多任务量,多功能,信息融合于一体的强大功能。方案设计中电子秤是 数据采集平台,无线终端节点部分是数据处理和发送部分,无线协调器是数据接收和整 合部分,pc 机为数据显示、状态检测以及控制.
该综合测量平台具有以下几大功能:
(1)同时对多个物体进行计重 (2)串口通讯功能[1] (3)无线传输功能 (4)数据显示功能 (5)故障检测和报警功能 (6)电脑终端对地磅的控制功能
3 方案设计
3.1 电子秤部分
现在很多电子秤都留有串口,具有串口通讯功能;在没有串口的电子秤上则只能通 过改造内部电路实现电子秤数据的采集和传输。
3.2 无线传输终端节点部分
该部分主要作用是将电子秤传输的数据进行整合处理,通过无线传输模块发送到无 线传输协调器部分。在无线传输过程中,可以选择的无线传输模块包括蓝牙、wifi、gprs、 zigbee 等无线传输模块。这些无线传输模块均具有功耗小,成本低,易于实现的优点。 在无线传输终端节点部分,需要构建一个能够处理电子秤传入信息的嵌入式系统[3], 该系统能够对传入数据信息进行转换为相应格式传输到无线模块进行无线传输。
3.3 无线传输协调器部分
该部分为数据传输接收部分,能够对远程传递的信息进行接收和整合,以 zigbee 为例,该无线传输模块以 ieee802.15.4 标准作为基础,利用协议的 mac 和 phy 两层 更进一步的设立了 zigbee 堆栈(stack)。我们接触到的 zigbee 设备是ieee802.15.4 的 phy、mac 层和 zigbee 堆栈层(stack),具体划分出来有:网络层(nwk)、 应用支援子层(aps)、应用程式框架(af)、安全服务提供层(security service provider)、 zigbee 装置元件(zdo)和制造商所定义的应用物(applicationobjects)。 zigbee 网络层主要负责控制上层网络的行为,包括初始化并建立新的路由,路由 资料封包至目的地、配发网络地址给新加入的网络设备,并负责寻找、记录以及维护资 料传递路径,另外也负责发现并记录临近或是相关网络设备的咨询。
3.4 显示、监测、控制部分
电子秤传输的数据信息都需要在电脑终端显示,这些信息除了重量信息之外,还可 以显示电子秤的方位、工作状态、故障检测等信息。地磅综合测量平台的一大优点是能 够对地磅进行故障检测,并提示操作人员电子秤的工作状态[4]。 该部分主要完成三大功能: 1、 数据显示功能。主要显示的数据包括多个地磅的计量数值。 2、 地磅工作状态检测功能。包括对地磅工作电压、输出数值对比等功能。 3、 电脑终端向地磅发送相应指令的功能。可以向地磅发送开关指令,输入数据, 发出执行指令等功能。
4 结论
综上所述,无线传输技术、串口通讯技术以及互联网技术的综合应用,对于发展综 合测量技术,扩展地磅相应功能,提高地磅测量品质具有非常现实的意义[5,6]。本文设计 的地磅综合测量平台虽然没有在现实生活中得到应用,但是该平台构建的技术条件已然 形成,未来利用物联网技术构建综合地磅测量平台,形成强大综合测量功能必将成为未 来地磅技术发展的大趋势。