[实用新型]一种用于制造数据感知的优化传感器节点部署结构

说明书

本实用新型涉及智能机器加工技术领域，特别涉及一种用于制造数据感知的优化传感器节点部署结构，包括多个模拟传感器和多个数字传感器，这些模拟传感器输出的模拟传感信号经过模拟射频单元形成无线数据，这些数字传感器输出的数字传感信号经过总线上传到数字射频单元从而形成无线数据，模拟射频单元和数字射频单元都包括用于接收并处理数据的原始数据处理模块和用于输出数据的无线通信模块。该传感器节点部署结构把模拟传感器的数据和数字传感器的数据分别通过模拟射频单元和数字射频单元传输，使得整体的传感器节点部署易于区分，能够满足复杂生产环境的传感器部署需求且便于调整。

技术领域

本实用新型涉及智能机器加工技术领域，特别涉及一种用于制造数据感知的优化传感器节点部署结构。

背景技术

制造物联网作为工业4.0的核心技术正引起业界瞩目。其将网络、嵌入式、RFID、传感器及执行器等电子信息技术与制造技术相融合，实现对产品设计、制造与服务过程中制造资源与信息资源的动态感知、智能处理与优化控制的一种新型的制造模式和信息服务模式。它将通过制造环境下感知设备(RFID、传感器等)的分布式协同，对制造车间中需要监控、连接、互动的在制品、物料、产品的各种制造信息进行自动采集和全面感知，使得制造车间中多种实体之间具备相互感知、查询、监测的能力，优化产品制造与服务过程及全生命周期制造资源与信息资源的动态感知、智能处理与优化控制。

如何对制造车间中的各种物料进行可靠感知是制造物联中的一个重要问题。无线射频识别(RFID)技术作为物联网中的核心关键技术目前已经被广泛地应用于包括物流跟踪、仓储管理、智能交通等许多领域。RFID读写器节点可以在相对较大的范围内对标签中的数据进行读写，并且不需要读写器与标签之间满足视距传输，因而能够极大地提升读取效率。制造车间中物料、在制品、人员的流动跟踪都可以通过RFID进行标识连接。然后通过车间中部署的多个RFID读写器进行通信定位，以实现对这些制造资源的感知、跟踪、定位。

目前，通常是利用预先部署的RFID读写器(Reader)节点对车间制造资源进行监测和管理。但是，制造车间中物理空间约束、电磁环境复杂、制造资源动态多变、如何进行优化部署是一个重要问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于制造数据感知的优化传感器节点部署结构的硬件结构，供软件工程师对其中的控制器进行编程后，能够实现自主感知，且能满足复杂生产环境的传感器部署需求且便于调整。

为此，提供一种用于制造数据感知的优化传感器节点部署结构，包括多个模拟传感器和多个数字传感器，这些模拟传感器输出的模拟传感信号经过模拟射频单元形成无线数据，这些数字传感器输出的数字传感信号经过总线上传到数字射频单元从而形成无线数据，所述模拟射频单元和数字射频单元都包括用于接收并处理数据的原始数据处理模块和用于输出数据的无线通信模块，该传感器节点部署结构包括设有射频收发模块的用于与无线通信模块通信的AP无线路由器。

其中，所述数字传感器和数字射频单元之间通过I2C串行总线连接。

其中，所述无线通信模块包括无线射频电路，其输出端连接到天线E1，控制信号接收端从输出端串接阻抗匹配变压器T1后连接到原始数据处理模块的控制端口RF_P和RF_N。

其中，所述无线射频电路在阻抗匹配变压器T1和控制端口RF_P和RF_N之间并联有电感L1，阻抗匹配变压器T1的中心抽头端口为直流电压反馈点，连接有退耦电容C20。

其中，所述无线射频电路的天线E1和阻抗匹配变压器T1之间串接有电感L2，电感L2和天线E1之间的节点接有电容C13。

其中，所述无线射频电路的电感L2和阻抗匹配变压器T1之间串接有电容C11，电容C11和电感L2之间的节点接有电容C14。

其中，所述无线通信模块包括补充射频电路，其包括控制信号接收端连接到原始数据处理模块的控制端口RF_P和RF_N的射频收发器。