1 引言

　　現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，信息采集的全面性和及時性在生產(chǎn)組織和實(shí)施過程中顯得至關(guān)重要。

　　在塑料模具的保管、運(yùn)輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，如何快速收集和及時處理塑料模具的實(shí)時信息是企業(yè)非常關(guān)注的問題。本文重點(diǎn)討論物聯(lián)網(wǎng)信息科技在塑料模具定位管理中的應(yīng)用。

　　2 概論

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，各個行業(yè)的市場競爭從單臺先進(jìn)設(shè)備、單種工藝技術(shù)等的競爭發(fā)展到綜合生產(chǎn)信息處理能力的競爭，已不單純是競爭樣式、方式的改變，而是競爭形態(tài)的改變，企業(yè)內(nèi)部的信息化程度已成為衡量企業(yè)競爭能力高低的首要標(biāo)志。

　　利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)信息科技，通過把生產(chǎn)現(xiàn)場的塑料模具在保管、運(yùn)輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各種信息收集和處理，將生產(chǎn)進(jìn)度把握清楚，將塑料模具使用情況、位置信息、運(yùn)行狀態(tài)、維修保養(yǎng)情況等信息利用科技手段收集處理，告知相關(guān)人員，可以簡化繁雜的作業(yè)流程和大量的統(tǒng)計時間和填寫報表的時間，實(shí)現(xiàn)組織信息交流的扁平化，實(shí)現(xiàn)以秒為單位的信息時時共享。提高企業(yè)的信息反應(yīng)速度和辦事效率。

　　3 原理

　　3.1 工作原理

　　利用物聯(lián)網(wǎng)信息科技的 RFID 技術(shù)，通過低頻定位器、標(biāo)識卡及基站等終端設(shè)備，可以及時準(zhǔn)確的采集有關(guān)塑料模具的實(shí)時信息。利用 RFID無線通信技術(shù)將相關(guān)信息傳輸?shù)讲杉?wù)器，并實(shí)現(xiàn)上層的各種應(yīng)用。

　　3.2 RFID 技術(shù)介紹

　　射頻識別技術(shù) RFID（Radio Frequency Identification Technology）是成熟于 20 世紀(jì)末21 世紀(jì)初的一種非接觸式的自動識別技術(shù)，目前正在全世界的各種行業(yè)中得以推廣應(yīng)用。它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID 是一項易于操控，簡單實(shí)用且特別適合用于自動化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識別技術(shù)無法企及的。

　　識別工作無須人工干預(yù)；

　　它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)；

　　可自由工作在各種惡劣環(huán)境下；

　　可進(jìn)行高度的數(shù)據(jù)集成。由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入，使 RFID 具備了極高的安全防護(hù)能力。

　　射頻識別技術(shù)使用的系統(tǒng)終端主要包括低頻定位器、RFID 基站、RFID 標(biāo)識卡、采集系統(tǒng)。

　　低頻定位器：主動式發(fā)送器，當(dāng)標(biāo)識卡進(jìn)入低頻信號范圍以后，能夠接收到定位器連續(xù)發(fā)送的 125KHZ 低頻信號，信號包括其自身編號，能夠用于進(jìn)行不同定位器的區(qū)分與識別，識別范圍為 1-8m。RFID 

　　標(biāo)識卡：在需要進(jìn)行監(jiān)控的塑料模具上安裝，具有編號，可主動接受 125KHz 低頻信號，并通過 2.4G 上傳相關(guān)信息，能夠?qū)崿F(xiàn)身份認(rèn)證、定位跟蹤和監(jiān)控等功能。

　　RFID 基站：主要是作為信息傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工廠監(jiān)控區(qū)域信號全覆蓋，可接收卡發(fā)送的信息，并將信息上傳到采集服務(wù)器。

　　采集系統(tǒng)：對基站上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)上層的各種應(yīng)用。

 

　　4 功能

　　4.1 概述

　　把電子標(biāo)簽安裝在需要進(jìn)行監(jiān)控的塑料模具或塑料模具運(yùn)輸工具上，對塑料模具或塑料模具運(yùn)輸工具的位置、維修保養(yǎng)狀態(tài)、行走路線等信息進(jìn)行收集管理，當(dāng)發(fā)生擺放位置錯誤、行走路線異常、配送錯誤等異常情況時，系統(tǒng)會主動彈出報警提示，提醒相關(guān)人員跟進(jìn)處理。

　　位置信息主要通過標(biāo)識卡感應(yīng)預(yù)先固定在通道（如門，走廊口）或生產(chǎn)線上的定位器，并將數(shù)據(jù)傳回到基站再以無線或有線方式傳輸?shù)絻?nèi)部 LAN 網(wǎng)絡(luò)后至服務(wù)器，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時管理信息。

　　4.2 應(yīng)用功能

　　4.2.1 實(shí)時定位跟蹤

　　通過對需要監(jiān)控的塑料模具或塑料模具運(yùn)輸工具安裝標(biāo)識卡，使其具有的身份標(biāo)識，系統(tǒng)能夠根據(jù)標(biāo)識卡的射頻信息，實(shí)時顯示塑料模具或塑料模具運(yùn)輸工具的位置及狀態(tài)，并且根據(jù)需要可在地圖上進(jìn)行標(biāo)注。同時可對指定標(biāo)識卡進(jìn)行實(shí)時跟蹤，地圖上會動態(tài)顯示被跟蹤物品的移動路線。

　　4.2.2 區(qū)域管理

　　可實(shí)時顯示工廠內(nèi)各個區(qū)域被監(jiān)控物品的分布情況，實(shí)時顯示被監(jiān)控物品的位置及狀態(tài)。顯示區(qū)域信息，實(shí)時更新信息。包括區(qū)域歷史信息紀(jì)錄查詢。

　　4.2.3 軌跡記錄和回放

　　系統(tǒng)可實(shí)時記錄每個塑料模具或塑料模具運(yùn)輸工具的行動軌跡，提供查詢歷史位置記錄數(shù)據(jù)。同時，可回放任意標(biāo)識卡的軌跡數(shù)據(jù)，按時間段在地圖上進(jìn)行回放（可選擇有軌跡或無軌跡、設(shè)置播放速度等）。

　　4.2.4 信息查詢

　　可在系統(tǒng)設(shè)定查詢區(qū)域，當(dāng)模具或模具包裝盒進(jìn)入指定區(qū)域時，系統(tǒng)自動顯示模具身份信息。工作人員可快速判斷模具是否異常、是否在規(guī)定時間入庫、模具位置是否異常等。

　　4.2.5 報警管理

　　系統(tǒng)可以對模具進(jìn)行實(shí)時定位和異常報警。一般的報警有以下分類：

　　路線錯誤報警

　　系統(tǒng)可設(shè)定模具配送線路、到達(dá)區(qū)域及未在規(guī)定時間內(nèi)到達(dá)指定位置報警提示，相關(guān)人員可及時進(jìn)行確認(rèn)，避免模具未及時到達(dá)生產(chǎn)線影響生產(chǎn)。

　　擺放位置異常報警

　　對于不同的模具，均有指定的擺放位置，系統(tǒng)能自動識別模具擺放在哪個區(qū)域，使工作人員能用最少的時間找到所需的模具。并且當(dāng)模具回收擺放位置錯誤時，系統(tǒng)彈出報警。

　　越界、超時報警 

　　對于相關(guān)的模具，均有一定的停留區(qū)域，如模具非法離開了生產(chǎn)車間，系統(tǒng)可實(shí)時彈出報警；模具未在規(guī)定時間內(nèi)回收，系統(tǒng)會彈出報警提示。

　　設(shè)備故障報警

　　主要是標(biāo)識卡、基站等設(shè)備的故障進(jìn)行報警，如信號消失、信號中斷、設(shè)備電池電量不足等，提醒相關(guān)人員進(jìn)行檢查。

　　4.3 拓展功能

　　4.3.1 視頻聯(lián)動管理

　　視頻聯(lián)動功能是通過將基站與視頻監(jiān)控設(shè)備綁定，當(dāng)發(fā)生報警后，系統(tǒng)會及時調(diào)用視頻監(jiān)控設(shè)備朝向事件發(fā)生場所，記錄報警地點(diǎn)視頻信息，反之亦然，即當(dāng)監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)有可疑情況發(fā)生時，系統(tǒng)會及時調(diào)用智能管理系統(tǒng)，對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人員進(jìn)行定位分析記錄等功能。

　　系統(tǒng)可直接利用工廠內(nèi)現(xiàn)有視頻設(shè)備，無需額外采購新視頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)視頻聯(lián)動功能，減少建設(shè)成本

　　5 總體設(shè)計 

　　5.1 總體布點(diǎn)設(shè)計

　　通過在工廠內(nèi)的生產(chǎn)車間、樓層、倉庫、通道等地方，按照客戶要求布置定位器，實(shí)現(xiàn)人員定位，布設(shè)基站實(shí)現(xiàn)信號覆蓋，對所需監(jiān)控的模具配發(fā)相應(yīng)的電子標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和管理。

　　布點(diǎn)情況說明： 

　　定位器：主動式發(fā)送器，當(dāng)標(biāo)識卡進(jìn)入低頻信號范圍以后，能夠接收到定位器連續(xù)發(fā)送的 125KHZ 低頻信號，分為四路天線和兩路天線兩種，每路天線信號包括其自身編號，能夠用于進(jìn)行不同定位器號的區(qū)分與識別，可以結(jié)合工廠現(xiàn)有建筑環(huán)境定位到生產(chǎn)車間、生產(chǎn)線，實(shí)際環(huán)境下信號范圍為 1-8m。

　　室外基站：用于覆蓋工廠內(nèi)非建筑所有空曠環(huán)境信號接收。

　　室內(nèi)基站：用于完全覆蓋所有建筑物內(nèi)部信號的接收。

　　5.2 總體架構(gòu)

　　總體結(jié)構(gòu)主要包括：前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)系統(tǒng)以及Web 上層應(yīng)用系統(tǒng)四大部分。

　　前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為 RFID 無線傳輸系統(tǒng)，主要由無線射頻標(biāo)識卡、低頻定位器、RFID基站、現(xiàn)場總線/局域網(wǎng)組成。其主要作用是以無線方式采集標(biāo)識卡發(fā)送的目標(biāo)位置數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集計算機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和上傳專線組成，主要作用是將采集的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲處理。

　　數(shù)據(jù)處理服務(wù)系統(tǒng)主要包括 GIS 系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)管理工作站等。該系統(tǒng)設(shè)在監(jiān)控中心，其主要作用是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供各種數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　Web 上層應(yīng)用系統(tǒng)主要是將采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)通過軟件平臺，實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)功能顯示，給工廠管理方以直觀的效果顯示，并實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計管理。

　　綜上所述，現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，在塑料模具的保管、運(yùn)輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)信息科技，通過把生產(chǎn)現(xiàn)場的塑料模具在保管、運(yùn)輸、使用、保養(yǎng)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各種信息收集和處理，將生產(chǎn)進(jìn)度把握清楚，將塑料模具使用情況、位置信息、運(yùn)行狀態(tài)、維修保養(yǎng)情況等信息利用科技手段收集處理，告知相關(guān)人員，可以簡化繁雜的作業(yè)流程和大量的統(tǒng)計時間和填寫報表的時間，實(shí)現(xiàn)組織信息交流的扁平化，實(shí)現(xiàn)以秒為單位的信息時時共享。極大的提高企業(yè)的信息反應(yīng)速度和辦事效率。