工程機械的無線遙控技術

隨著“新基建”時代的來臨(lin) ，國家在不斷加大公路、軌道交通等基礎設施的投資力度，極大的推動了工程機械的信息化和智能化。無線遙控技術作為(wei) 信息化的一個(ge) 重要方麵，為(wei) 工程師控製工程機械設備提供了便利和安全保障。

工程車輛是一個(ge) 建築工程的主幹力量，由於(yu) 它們(men) 的出現才使建築工程的效能倍增，減少了人工作業(ye) 的工作量。縱觀工程車作業(ye) ，會(hui) 讓人不由慨歎機器與(yu) 科技的威力。它們(men) 用於(yu) 工程的運載，挖掘，搶修等。常見工程車有：重型運輸車輛、大型吊車、挖掘機、推土機、壓路機、裝載車、電力搶修車、工程搶險車、裝甲工程車等。

圖 1 工程機械裝備

一、為(wei) 什麽(me) 要用無線遙控？

當前工程車輛主要有兩(liang) 大缺點：

（1）    工作環境惡劣：工程機械的施工對象通常為(wei) 重型建材(鋼筋、混凝土、石料及泥沙等），在福島核電站事故救援中甚至還存在放射性威脅，因此工程機械的作業(ye) 環境一般較為(wei) 惡劣，嚴(yan) 重時會(hui) 造成生命和財產(chan) 損失。

圖 2 工程機械惡劣工作環境

（2）操作空間狹小：當前工程機械的操作大多數是由作業(ye) 人員在駕駛室內(nei) 對控製麵板進行操作，由於(yu) 駕駛室環境封閉、視野狹小，很難對整個(ge) 施工現場的狀況有清楚的全局把握，當出現機械臂或其他物體(ti) 遮擋住作業(ye) 人員與(yu) 施工地點之間的視線時，容易降低施工效率，若加之現場指揮配合不當，嚴(yan) 重時甚至導致施工事故的發生。

因此，無線遙控技術的應用可以*解決(jue) 上述問題，使作業(ye) 人員不必受駕駛室的約束，可以自由地在施工現場走動觀察並對工程機械進行遙控，從(cong) 而提高作業(ye) 效率和安全性。無線遙控正成為(wei) 在危險與(yu) 惡劣的工作環境作業(ye) 不可替代的方式。

圖 3 無線遙控工程車整體(ti) 方案框圖

很明顯最關(guan) 鍵的是操作控製係統，是工程車輛的“大腦”。傳(chuan) 統的工程車輛操作台與(yu) 操作控製係統之間采用 CAN 通訊，一般的控製器都有 CAN 接口。因此，要實現工程車輛的無線遙控，隻要將 CAN 通訊轉為(wei) 無線通訊即可。

二、無線遙控有哪些方案？

1.CAN 轉 WIFI 方案

致遠電子自主研發的 CANWIFI-200T 模塊可以實現將 CAN 通訊轉為(wei) WIFI 通訊，可快速實現無線遙控，並且控製器內(nei) 部無需更改。

圖 4 近距離無線遙控工程車

WIFI 通訊相對於(yu) ZIGBEE，433 等無線通訊方式在傳(chuan) 輸速率方麵具有明顯的優(you) 勢，而且致遠 CANWIFI 以全新升級，支持 5G WiFi 信道傳(chuan) 輸，近距離速率更快，時效性更高！

圖 5 CANWIFI 工作模式示意

2.CAN 轉 5G 方案

WiFi 部署簡單，但仍然存在距離問題，熱點範圍最大支持 100m（空曠環境），是否還有更快，更方便的方案？

5G 作為(wei) 一個(ge) 基礎通用技術，必將帶動諸多垂直領域蓬勃發展。比如人工智能、互聯網、工業(ye) 物聯網、車聯網、大數據、雲(yun) 計算、機器人以及區塊鏈，都將通過 5G 這一基礎技術支撐，得到蓬勃發展。5G 作為(wei) 第五代無線移動通信技術，其速度比目前的 4G 技術快 10 倍。

圖 6 蜂窩數據對比

那究竟如何實現將 CAN 信號轉換為(wei) 5G 信號，進而實現“人在家中坐，車還在高效工作中”，真正遠距離遙控工程車輛？

圖 7 遠距離遙控工程機械設備

由於(yu) 5G 產(chan) 業(ye) 剛剛興(xing) 起，目前市麵 5G 相關(guan) 產(chan) 品還比較少，而 5G 應用中直接與(yu) CAN 進行通信數據轉換場合多為(wei) 汽車電子、礦用設備、軌道交通行業(ye) 。目前行業(ye) 中主流還是 CAN 或以太網接口。

華為(wei) 公司在 2019 年初麵向企業(ye) 用戶就推出了 5G CPE。首先簡單了解下，什麽(me) 是 CPE，CPE 全稱 Customer Premise Equipment（客戶終端設備）。可以簡單理解為(wei) 5G CPE Pro 是一款 5G 客戶終端設備，家庭用的比較多的客戶終端設備就是路由器。所以也可以理解華為(wei) 5G CPE Pro 是一款 5G 全網通智能路由器。

與(yu) 普通路由器不同的是，5G CPE Pro 支持傳(chuan) 統有線寬帶和插 SIM 卡兩(liang) 種聯網模式。

更重要的是，城市一旦覆蓋 5G 網絡後，華為(wei) 5G CPE Pro 可將 5G 信號直接轉化為(wei) 高速 Wi-Fi 信號和千兆以太網網絡。

圖 8 華為(wei) CPE 功能

借助致遠電子高性能以太網轉 CAN 模塊，可以實現 CAN-bus 數據和 Ethernet 數據相互傳(chuan) 輸的功能。

它內(nei) 部集成了 1、2、4 路的 CAN-bus 接口和 1、2 路 Ethernet 接口，並自帶 TCP/IP 或者 UDP 協議棧，用戶利用它可以輕鬆完成 CAN-bus 網絡和 Ethernet 網絡的互連互通，建立以太網 -CAN 兩(liang) 層網絡架構，實現遠程控製，大大擴展 CAN-bus 網絡的應用範圍

圖 9 5G 無線遙控工程車框圖

CAN 與(yu) 以太網接口均為(wei) 工業(ye) 級設計，CAN 接口自帶磁耦隔離模塊，使其避免由於(yu) 地環流的損壞，強大的抗靜電和浪湧能力，使之可以在惡劣環境中使用。

隨著人工智能時代的來臨(lin) ，智能化、數字化發展趨勢日漸成為(wei) 主流，希望我們(men) 能夠為(wei) 客戶提供更強的產(chan) 品！更多的支持！更好的服務！

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