专利名称：移动式无线电子看板系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造业生产现场的电子看板系统，尤其涉及一种无线电子看板系 统。
背景技术：
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，简称WSN)是近年来发展起来的一 种新兴技术，它集成了片上系统(soc，system on chip)、无线通信和低功耗嵌入式技术等 技术，能够实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息，并以自组多 跳的无线网络方式传送给观察者，具有功耗小、廉价和快速部署、可扩展性强、能在恶劣和 特殊的环境下正常工作等优点。看板作为生产管理的重要组成部分，对企业生产管理起着重要的作用。看板在生 产过程中对生产现场起到即时控制的作用，如为生产的前期准备提供信息，提高生产效率; 控制生产节奏，减少过分加工浪费、不平衡浪费和搬运浪费；了解和控制生产质量，减少不 良浪费；避免物料堆积和供应不及时，减少搬运浪费等。通过生产现场的电子看板，生产现场的工人可以及时了解相关的生产管理信息， 包括流水线生产状况、预定产量、当前产量、物料需求、质量预警等生产管理信息，有助于提 高生产效率，降低企业成本，增强竞争力。随着企业之间的竞争越来越激烈、市场变化越来越快和企业生产管理越来越信息 化，看板管理涉及越来越多的分析、计算和信息交互。传统的看板只能显示管理员预先设定 的信息，无法与企业信息管理系统交互，无法与用户交互，存在数据更新不及时、操作繁琐、 容易出现信息错误和信息混乱等问题。专利文献(申请号=200410077632. 4)公开了一种电子看板信息显示系统。该系 统采用一台服务器，及多台终端，并采用有线联网，成本较高，工厂布线较为困难，此外，该 系统的电子看板不是可移动式的，难以重复应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动式无线电子看板系统。本发明能够显示并实时更 新企业有针对性的生产管理信息；能够为工人提供生产管理信息的实时查询，显示所查询 的特定生产管理信息；能够降低企业成本。实现本发明目的所采用的具体技术方案如下一种移动式无线电子看板系统，包括主机、协调器节点、路由节点、查询节点和电 子看板节点，所述主机根据本地生产管理信息生成显示信息，或根据本地生产管理信息与 查询节点上的查询信息生成显示信息，并将上述显示信息发送至协调器节点，所述协调器 节点首先判断目的电子看板节点的网络位置，根据网络位置确定信息传递路径，再将显示 信息通过该传递路径传递至目的电子看板节点，目的电子看板节点接收到显示信息后将其 显示在显示设备上。
作为本发明的进一步改进，所述的协调器节点组织建立无线传感网络，并将主机 所生成的显示信息发送至目标电子看板节点，将查询节点的查询信息发送至主机。作为本发明的进一步改进，所述协调器节点包括控制处理模块、无线射频模块、 上位机通信模块、电源模块和辅助模块，所述协调器节点在控制处理模块的控制下，通过无 线射频模块收发无线信号，通过上位机通信模块与上位机通信，通过电源模块供电，通过辅 助模块进行调试和信号加密工作。作为本发明的进一步改进，所述路由器节点扩展无线网络传输距离和无线网络节 点数量，以用于信息中转。作为本发明的进一步改进，所述路由器节点包括控制处理模块、无线射频模块、 电源模块以及辅助模块，所述路由节点在控制处理模块的控制下工作，通过无线射频模块 收发无线信号，通过电源模块为整个节点供电，通过辅助模块进行调试和信号加密工作。作为本发明的进一步改进，查询节点用于向协调器节点发送查询信息，该查询节 点包括控制处理模块，无线射频模块，按键模块，电源模块以及辅助模块，所述查询节点在 控制处理模块的控制下工作，所述按键模块生成查询信息，并通过所述无线射频模块将生 成的查询信息发送至协调器节点，电源模块用于为整个节点供电，所述辅助模块用于进行 调试和信号加密工作。作为本发明的进一步改进，所述电子看板节点接收主机生成的显示信息，并将显 示信息显示在显示设备上，该电子看板节点包括控制处理模块、无线射频模块、显示模块、 电源模块以及辅助模块，所述电子看板节点在控制处理模块的控制下工作，通过其无线射 频模块收发无线信号，通过显示模块显示信息，通过电源模块为整个节点供电，通过其辅助 模块进行调试和信号加密工作。本发明显示企业有针对性的生产管理信息，并能做到实时更新，从而具有操作更 简单，减少错误率，实时更新生产管理信息等优点。本发明为工位上的工人提供查询功能，工位上的工人可以在需要的时候查询自己 所需要的生产管理信息。避免了将所有工人所需信息一起显示带来的信息混乱，同时节约 了电子看板所需的显示面积。本发明为企业减少成本，采用无线传感网络技术，可以减少每个电子看板节点的 成本；不用工厂布线，减少了部署和维护的成本；容易扩展，升级简单。本发明的主机与协调器节点通过串口或USB接口物理连接；路由节点、查询节点 和电子看板节点体积较小且采用无线方式联网，可自由移动，设备容易调整部署。综上，本发明可以实时更新生产管理信息，实时性好；由管理软件和数据库生成显 示信息，操作简单，错误率低；支持查询，减少信息混乱；不用布线，部署方便；节点可移动， 可重复利用；节点成本低，降低生产成本；基于无线传感网络技术，易于维护和扩展。
图1为本发明系统结构示意图。图2为本发明协调器节点结构示意图。图3为本发明路由节点结构示意图。图4为本发明查询节点结构示意图。
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图5为本发明电子看板节点结构示意图。图6为本发明的系统工作流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。一个车间或一条流水线上有很多工人，不同工人所需要的生产管理信息有可能不 一样，同一工人在不同时间所需的生产管理信息也可能不一样。因此，在每个需要查询生产管理信息的工位上部署一个查询节点，为该工位提供 生产管理信息实时查询功能。电子看板节点则根据具体需要部署在工人容易看到的位置。 为保证以上节点网络稳定、畅通，或需要扩展系统时，根据车间大小、节点位置在相应位置 部署路由节点即可。而主机和协调器节点则每个系统只需各一个。如图1所示，本发明“移动式无线电子看板系统”包括一主机、一协调器节点、若干 个路由节点、若干个查询节点和若干个电子看板节点。其中，主机为一普通PC机，主机上有一数据库及信息管理系统，用于对生产管理 数据进行存取和分析。主机可通过串口或USB接口与协调器节点通信，接收来自查询节点 的查询信息，并由信息管理系统根据现有生产管理信息及查询信息生成显示信息，再将显 示信息通过串口或USB 口发送至协调器节点。协调器节点结构如图2所示，协调器节点组织建立无线传感网络，并通过串口或 USB接口将主机所生成的显示信息发送至指定电子看板节点，将查询节点的查询信息发送 至主机。协调器节点包括，控制处理模块；无线射频模块；上位机通信模块；电源模块和辅 助模块。其中，上位机通信模块包括一个串口和一个USB接口。协调器节点在控制处理模 块的控制下工作，通过无线射频模块收发无线信号，通过上位机通信模块与上位机通信，通 过电源模块为整个节点供电，通过辅助模块进行调试和信号加密等工作。路由节点结构如图3所示，其功能是维持无线网络的稳定和畅通，扩展无线网络 的作用，扩展无线网络传输距离，扩展网络节点数量，负责信息转发。路由节点包括，控制处 理模块，无线射频模块，电源模块以及辅助模块。路由节点在控制处理模块的控制下工作， 通过无线射频模块收发无线信号，通过电源模块为整个节点供电，通过辅助模块进行调试 和信号加密等工作。查询节点结构如图4所示，查询节点只负责向协调器发送查询信息。查询节点包 括，控制处理模块，无线射频模块，按键模块，电源模块以及辅助模块。查询节点在控制处理 模块的控制下工作，通过无线射频模块收发无线信号，通过按键模块生成查询信息，通过电 源模块为整个节点供电，通过辅助模块进行调试和信号加密等工作。电子看板节点结构如图5所示，电子看板节点接收主机生成的显示信息，并将显 示信息显示在显示设备上，显示设备可以是IXD或LED屏幕等。电子看板节点包括，控制处 理模块，无线射频模块，显示模块，电源模块以及辅助模块。电子看板节点在控制处理模块 的控制下工作，通过无线射频模块收发无线信号，通过显示模块显示信息，通过电源模块为 整个节点供电，通过辅助模块进行调试和信号加密等工作。如图6所示，为本系统工作流程图，工作流程如下。若工位上没有工人需要查询生产管理信息，主机则根据本地生产管理信息生成显
5示信息；若工位上有工人需要查询生产管理信息并有查询信息发送至主机，主机则根据本 地生产管理信息和查询节点查询信息生成显示信息。其中，显示信息包括显示内容、显示在 哪个电子看板节点以及显示规则等。主机生成显示信息后，将显示信息发送至协调器节点；协调器节点首先判断目的 电子看板节点的网络位置，根据网络位置确定信息传递路径，根据这一路径将显示信息传 递至目的电子看板节点；电子看板节点接收到显示信息后即将其显示在显示设备上。同时，若工位上有工人需要查询生产管理信息，则按查询节点上相应按键；查询节 点生成查询信息，查询信息包括工位编号、查询内容等；再根据该查询节点的网络位置判断 信息传递路径，根据这一路径将查询信息发送至协调器节点；协调器节点收到查询信息后， 再通过串口或USB接口传送至主机；主机再对该查询信息进行处理并作出响应。本发明具有可移动性，“移动式无线电子看板系统”的各设备体积较小，且通过无 线方式连接，移动方便。部署时，现在工位上放置查询节点，在视线良好的地方放置电子看 板节点，在合适的地方放置主机和协调器节点，再逐步放置和调整路由节点使上述设备连 成一个无线传感网络。若需要调整设备位置时，可先不必考虑联网需要而按其他需要调整 设备位置，再调整路由节点位置使其接入无线传感网络。若需增加设备，扩展无线传感网 络，则同样先不考虑联网需要进行设备部署，再通过调整路由节点将其接入无线传感网络。
权利要求
一种移动式无线电子看板系统，包括主机、协调器节点、路由节点、查询节点和电子看板节点，所述主机根据本地生产管理信息生成显示信息或根据本地生产管理信息与查询节点上的查询信息生成显示信息，并将上述显示信息发送至协调器节，所述协调器节点首先判断目的电子看板节点的网络位置，根据网络位置确定信息传递路径，再将显示信息通过该传递路径传递至目的电子看板节点，目的电子看板节点接收到显示信息后将其显示在显示设备上。
2.根据权利要求1所述的一种移动式无线电子看板系统，其特征在于，所述的协调器 节点用于组织建立无线传感网络，并将主机所生成的显示信息发送至目标电子看板节点， 将查询节点的查询信息发送至主机。
3.根据权利要求2所述的一种移动式无线电子看板系统，其特征在于，所述协调器节 点包括控制处理模块、无线射频模块、上位机通信模块、电源模块和辅助模块，所述协调器 节点在控制处理模块的控制下，通过无线射频模块收发无线信号，通过上位机通信模块与 上位机通信，通过电源模块供电，通过辅助模块进行调试和信号加密工作。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种移动式无线电子看板系统，其特征在于，所述路 由器节点扩展无线网络传输距离和无线网络节点数量，以用于信息中转。
5.根据权利要求4所述的一种移动式无线电子看板系统，其特征在于，所述路由器节 点包括控制处理模块、无线射频模块、电源模块以及辅助模块，所述路由节点在控制处理 模块的控制下工作，通过无线射频模块收发无线信号，通过电源模块为整个节点供电，通过 辅助模块进行调试和信号加密工作。
6.根据权利要求1-5之一所述的一种移动式无线电子看板系统，其特征在于，查询节 点用于向协调器节点发送查询信息，该查询节点包括控制处理模块，无线射频模块，按键 模块，电源模块以及辅助模块，所述查询节点在控制处理模块的控制下工作，所述按键模块 生成查询信息，并通过所述无线射频模块将生成的查询信息发送至协调器节点，电源模块 用于为整个节点供电，所述辅助模块用于进行调试和信号加密工作。
7.根据权利要求1-6之一所述的一种移动式无线电子看板系统，其特征在于，所述电 子看板节点接收主机生成的显示信息，并将显示信息显示在显示设备上，该电子看板节点 包括控制处理模块、无线射频模块、显示模块、电源模块以及辅助模块，所述电子看板节点 在控制处理模块的控制下工作，通过其无线射频模块收发无线信号，通过显示模块显示信 息，通过电源模块为整个节点供电，通过其辅助模块进行调试和信号加密工作。
全文摘要
本发明涉及基于WSN的无线移动式电子看板系统，包括主机、协调器节点、若干个路由节点、若干个查询节点和若干个电子看板节点，所述主机根据本地生产管理信息生成显示信息，或根据本地生产管理信息与查询节点上的查询信息生成显示信息，并将上述显示信息发送至协调器节点，所述协调器节点首先判断目的电子看板节点的网络位置，根据网络位置确定信息传递路径，再将显示信息通过该传递路径传递至目的电子看板节点，目的电子看板节点接收到显示信息后将其显示在显示设备上。本发明基于无线传感网络技术构建电子看板系统，能够实时更新电子看板显示内容，减少信息混乱，具有低成本、部署方便、重用型高、容易扩展、可靠性高等优点。
文档编号H04W84/18GK101895815SQ20101021990
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者喻道远, 张国军, 管在林, 邵新宇, 钟小勇, 黄刚 申请人:华中科技大学