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模组）、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。

1、信息采集系统

FID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

2、信息传输系统

信息传输系统由ZigBee终端节点模组和集中器（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 3ZigBee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。

二、工厂智能化改造

目前德国主要工业领域中44%的企业已采用“工业4.0”相关的生产和技术模式。国内不断有越来越多的制造企业、工厂向该方向进军，这充分说明工业4.0已经从一个概念变成了现实。

图4 智能工厂模型

但我们知道，目前ZigBee很多采用类似ZigBeePro、Home Automation、Smart Enengy，但在组网过程中均容易出现节点掉线现象，且通信效率较低、支持的节点数量少等，针对这些情况，ok138太阳集团中国官方网站专门针对对这些参数有较高要求的应用，开发出了一套工业应用快速组网通讯协议——FastZigBee，该协议的主要特点是支持更多节点数量，攻克ZigBee节点掉线现象，使用方便、灵活，而且效率高，适合各种类型的组网功能。同时实现零门槛的ZigBee组网使用。

传统ZigBee协议：了解ZigBee协议、基于第三方库编程开发、测试网络健壮性及稳定性并反复调试、规划应用网络、启动等待组网、实现ZigBee通讯；

FastZigBee协议：黑匣子，软件配置，布网，实现ZigBee组网通讯。

图5 ZigBee协议的对比

传统的ZigBee通讯协议节点类型分为3种：协调器、路由器、终端节点。用户自行开发需从ZigBee的底层通讯机制到用户API全方位的了解掌握，并且由于无线协议的复杂性和无线实验平台环境搭建的高额成本，导致超过50%的用户存在ZigBee通讯的隐性问题。

图6 ZigBee的拓扑结构

下面我们来看看，ZigBee目前使用最多的网络通讯，如点对点通讯、主从模式（一点对多点）通讯、组网通讯。这三种通讯是目前ZigBee使用较为普遍，也是相对简单的网络。 传统ZigBee通讯协议，应对这些网络需要进行角色分配，设置相对麻烦，组网时间慢，通讯效率不高等确定，且应用不灵活。

而FastZigBee则能轻松应对这些网络，给予客户良好的用户体验，同时FastZigBee也同样满足ZigBee的布网规范。

1、如图 7所示，只需将A、B两点的目标节点地址相互指向，即可实现A、B两点之间数据透传。设置可使用配套的FastZigBee配置软件，打开串口-获取信息-修改配置，即可轻松完成配置。

图 7 点对点通讯示意图

2、如图 8所示，主从模式（一点对多点）通讯，只需将B、C、D等从机节点的目标节点地址指向主节点A，同时A设置成广播，或者用一条切换目标地址（无须重启）指令，即可实现A-B、C、D等节点的多点数据透传。同理设置只用使用配套的FastZigBee配置软件即可。

图 8 主从模式（一点对多点）通讯示意图

3、如图 9所示，当主从节点的距离无法直接通讯时，只需将两点距离中一个节点（如C点）设置成路由模式，则能完成数据转发，其他所有设置均和第2点的设置一样。

图 9 组网转发示意图

4、由以上三种基本网络，拓展出更复杂的网络，如下图10所示，多级组网通讯。FastZigBee协议应对该网络同样也是得心应手，使用方式完全和第3点的设置一样，只需将链路中无法达到的距离中间，找个节点，设置成路由模式即可。FastZigBee最大支持10级路由转发，单级路由最大2.5KM，能够满足绝大部分的网络。

图 10 多级组网通讯示意图

FastZigBee已在众多的MES系统硬件中运用，为智能制造提供稳定可靠的组网通讯方案。

三、相关产品

1、RFID读写卡模组

2、ZigBee透传模组

3、ZigBee网关