基于RFID和ZigBee的智慧工厂管理方案

当大量产品在传送带上快速地移动，大批工人在生产线上忙碌地工作，作为管理者的你如何才能有效地管理这繁忙的生产线呢？

1什么是生产线智能管理系统？

传统制造业的生存和发展离不开生产，因此，如何智能化地高效管理生产线，是企业管理者必须考虑的问题。生产线智能化管理系统可采用RFID卡、无线终端设备（采用ZigBee模块）、ZigBee串口服务器（ZBCOM-300IE）、LED显示屏和PC机组成，能使企业管理层实时掌握生产线的运转状态。

管理系统主要有两个部分组成：以RFID卡为核心的信息采集系统、和以ZigBee无线通信为核心的信息传输系统。

2信息采集系统

RFID技术，又称无线射频识别，是一种通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据的通信技术，其通信过程无需在识别系统与特定目标间建立机械或光学接触。目前在传统的离散生产制造行业中，相对被广泛使用的条码技术而言 ,RFID技术可远距离读写 ,能在高速移动的状态下读写并存储大量的数据，可穿透性读写，能在恶劣的环境下使用。

采集系统先通过RFID卡捆绑上生产车间的半成品和车间工人的识别码，工人每做完一道工序就读取RFID卡上的信息录入系统，能够对每一批货物的进度、流向进行实时的监控。

图1 生产线智能化管理

图2 信息采集系统流程图

3信息传输系统

信息传输系统由ZigBee终端节点模块和集中器（网关）两个角色组成，每个工位上都设有一个ZigBee无线终端，一个集中器连接50~100个终端节点，可以将工位上的运行状态等信息实时传输到后台服务器。集中器和后台可通过RS-232或以太网连接。

在后台控制室管理者可通过PC与服务器相连，进而判断在生产品的完成情况及各个工位的运转情况，系统流程图如下图所示。

图3 ZigBee信息传输系统

信息传输系统无线化的优势在于：可以省去工厂前期布线的繁杂和后期维护的麻烦，节约线材成本；实时统计工人的产量、效率、计件工资、货物跟踪、品质监控和货期把控，轻松实现可视化生产、智能化管理，从而提高产品质量与生产效益。

4ZLG致远电子方案

1、RFID读卡模块

ZLG600A系列是基于复旦微平台开发的13.56MHz读写卡模块。此系列符合ISO14443、ISO7816标准，支持Mifare卡、CPU卡和接触式SAM卡的操作。用户无需了解底层寄存器，几条简易的串口命令即可实现RFID读写卡功能，具有小体积、易用、可靠等特点，可让用户方便、快捷地将接触式/非接触式IC卡技术融入到产品中。

2、ZigBee节点模块

AW5161是致远电子基于NXP JN5161无线微控制器开发的一系列低功耗、高性价比的ZigBee模块，模块发射功率最高可达20dBm，配合最高-100dBm的接收灵敏度，最远可覆盖的通信距离超过1.9km。模块内置的FastZigBee协议可帮助用户快速组建无线网络，自组网节点数高达200个。

3、ZigBee集中器

ZBCOM-300IE，是一款RS-232/485/422三合一串口转ZigBee设备；ZBNET-300C-U是一款ZigBee转以太网的网关设备，这两款设备采用工业级ZigBee专用射频处理器，支持透明传输模式，无需二次开发即可轻松组建ZigBee无线网络，并且均支持与AW5161系列ZigBee模块兼容通信。