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物联网技术概述
图1：车间物联网的三层架构
车间物联网的关键技术包括自动识别、设备集成、网络通信、室内定位以及边缘计算等。
一、自动识别技术
自动识别技术对于自动化车间至关重要，可自动识别在制品、零配件、刀辅具、人员等物体。条码、RFID和机器视觉是常见的三种识别方式。
二、设备集成技术
设备集成技术涵盖DNC技术、OPC接口技术以及设备集成平台等。
三、室内定位技术
位置服务是车间物联网的重要应用场景。无线传感器网络（WSN）、RFID和超宽带（UWB）等是常见的室内定位方式。
四、网络通信技术
车间的数据传递主要依赖有线和无线网络，其中无线网络形式包括WiFi、蓝牙和ZigBee等。5G技术以其高速度、大带宽、高可靠性和低延时等特点，为数字化智能化车间的特定应用场景提供了支持。
五、边缘计算技术
边缘计算是一种在物联网边缘进行计算、处理、优化和存储的技术。通过边缘计算，许多IoT控制无需交由云端处理，从而大大提升了处理效率，减轻了云端的负荷，为用户提供了更快的响应服务。
基于车间物联网的MES生产监控系统
图2：基于车间物联网的MES生产监控系统框架
一、数据采集层
数据采集层通过ZigBee路由器等设备实现对外置式电子标签的数据读写操作。当目标对象进入网络时，系统具有指示功能。操作人员在接近指定机台时，可接收提示信息。在非工作状态时，电子标签可置于休眠状态以减小功耗。
二、现场操作层
现场操作层提供了参数配置、故障上报和任务请求等功能。包括操作界面、故障上传、任务请求、信息比对、数据写入和参数配置等操作，确保了机台的高效运作和生产的顺利进行。
三、数据管理层a>. 该层通过数据库实现了生产数据的集中管理以及生产管理的分析统计。具体功能包括状态监控、计划管理、通信管理、数据库管理、故障处理、统计分析和日志记录等，为管理者提供了全面的车间管理工具。1. 现场数据采集基于上述的MES生产监控系统，可以进行多种数据采集工作。人员数据采集方面，通过数据采集系统将工作人员的各类信息存入数据库。可采用两种方法进行数据采集：方法一为使用ZigBee外置式电子标签与智能现场采集器的相互感知来获取人员信息；方法二为在车间处通过数据采集器告知工作人员的任务和机台信息。还可以进行产品数据采集和设备数据采集，确保生产过程中的数据准确性和可追溯性。2. 产品质量追溯通过物联网现场智能感知的方法，实现了生产品的质量数据管理及追溯功能。包括原材料入库数据的记录、加工数据的传输与存储以及半成品和成品的数据等步骤，从而确保了产品质量的全过程记录及追溯能力。