一种5G工业物联网网关及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种5G工业物联网网关及其控制方法，涉及工业调度技术领域。在本发明专利技术中，调度控制端先获取调度区域的地图信息以及获取当前轮次任务的调度信息；进而获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；再生成物联网网关的天线方向调节指令；物联网网关执行天线方向调节指令后，调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径；最终将最优路径通过物联网网关发送至机动设备。在调度前，针对本轮调度任务对物联网网关进行调整，得到最优的覆盖范围，保证机动设备和固定设备都能持续稳定的与调度控制端通信。

【技术实现步骤摘要】
一种5G工业物联网网关及其控制方法
本专利技术涉及工业调度
，具体涉及一种5G工业物联网网关及其控制方法。
技术介绍
工业领域自动化生产过程中往往被拆分成多个模块，分别由不同的设备协同完成，且为了方便连接，现有大多数设备多采用WIFI接入网络。为了便于远程控制，现有的物联网网关通常将5G信号转换成WIFI信号，使设备之间组成局域网，将数据通过物联网网关，转发给远端的调度控制端，调度控制端会根据设备的状态及生产流程，发送任务给设备。在任务调度的过程中，调度控制端需要保持对设备的通信，而现有的物联网网关并未考虑到WIFI天线方向导致信号强度改变对设备调度的影响。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种5G工业物联网网关及其控制方法，解决了现有的物联网网关并未考虑到WIFI天线方向导致信号强度改变对设备调度的影响的问题。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：第一方面，提供了一种5G工业物联网网关控制方法，包括：调度控制端获取调度区域的地图信息；所述地图信息包括固定遮挡物信息、固定设备位置信息和机动设备位置信息；调度控制端获取当前轮次任务的调度信息；所述调度信息包括若干个调度任务对应的起点处固定设备、终点处固定设备以及机动设备；调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令；天线方向调节指令执行后，调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径；将最优路径通过物联网网关发送至机动设备。进一步的，所述调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图，包括：获取由若干个天线方向组成的方向集合对应的WIFI信号强度热力图；获取所述调度信息中固定设备的信号强度需求；基于所述固定设备的信号强度需求，计算各个WIFI信号强度热力图的适配度；基于适配度，获取最优WIFI信号强度热力图；其中，所述适配度为不符合信号强度需求的固定设备数量。进一步的，所述调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令，包括：将最优WIFI信号强度热力图对应的方向集合作为最优天线方向集合；基于所述最优天线方向集合生成天线方向调节指令。进一步的，所述调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径，包括：对于任一所述机动设备：获取对应的机动设备的信号强度需求；获取栅格化后的最优WIFI信号强度热力图中包含固定设备所占栅格、固定遮挡物所占栅格以及不满足机动设备的信号强度需求的栅格的该机动设备的不可用栅格；从栅格化后的最优WIFI信号强度热力图中剔除所述不可用栅格，获取该机动设备的可用栅格；基于所述可用栅格、起点处固定设备和终点处固定设备生成机动设备的最优路径。进一步的，所述调度控制端通过5G移动网络与物联网网关连接。第二方面，提供了一种5G工业物联网网关，包括：5G模块、WIFI模块、主控模块以及天线方向调节模块；所述5G模块用于与调度控制端通信；所述主控模块用于进行5G信号和WIFI信号的转换；所述WIFI模块包含若干根天线，用于与接入端通信，所述接入端包括固定设备和机动设备；所述天线方向调节模块用于调节物联网网关的天线的方向。进一步的，所述天线方向调节模块包括：天线方向调节指令执行单元、第一平面方向调节单元以及第二平面方向调节单元；且所述第一平面与第二平面垂直；所述天线方向调节指令执行单元用于根据所述天线方向调节指令控制第一平面方向调节单元和第二平面方向调节单元将各个天线调节至最优天线方向；所述第一平面方向调节单元用于在第一平面内调节天线的角度；所述第二平面方向调节单元用于在第二平面内调节天线的角度。进一步的，所述天线方向调节模块用于根据天线方向调节指令调节物联网网关的各个天线的方向。进一步的，所述天线方向调节指令获取方法如下：调度控制端获取调度区域的地图信息；所述地图信息包括固定遮挡物信息、固定设备位置信息和机动设备位置信息；调度控制端获取当前轮次任务的调度信息；所述调度信息包括若干个调度任务对应的起点处固定设备、终点处固定设备以及机动设备；调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令。进一步的，所述调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图，调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令，包括：获取由若干个天线方向组成的方向集合对应的WIFI信号强度热力图；获取所述调度信息中固定设备的信号强度需求；基于所述固定设备的信号强度需求，计算各个WIFI信号强度热力图的适配度；基于适配度，获取最优WIFI信号强度热力图；其中，所述适配度为不符合信号强度需求的固定设备数量；将最优WIFI信号强度热力图对应的方向集合作为最优天线方向集合；基于所述最优天线方向集合生成天线方向调节指令。（三）有益效果在本专利技术中，调度控制端先获取调度区域的地图信息以及获取当前轮次任务的调度信息；进而获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；再生成物联网网关的天线方向调节指令；物联网网关执行天线方向调节指令后，调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径；最终将最优路径通过物联网网关发送至机动设备。在调度前，针对本轮调度任务对物联网网关进行调整，得到最优的覆盖范围，保证机动设备和固定设备都能持续稳定的与调度控制端通信。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的流程图；图2为本专利技术实施例的WIFI信号强度热力图的示意图；图3为本专利技术实施例的天线调节的第一平面的示意图；图4为本专利技术实施例的天线调节的第二平面的示意图；图5为本专利技术实施例的栅格化后的最优WIFI信号强度热力图的示意图；图6为本专利技术实施例的物联网网关的系统框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，该方法包括：/n调度控制端获取调度区域的地图信息；所述地图信息包括固定遮挡物信息、固定设备位置信息和机动设备位置信息；/n调度控制端获取当前轮次任务的调度信息；所述调度信息包括若干个调度任务对应的起点处固定设备、终点处固定设备以及机动设备；/n调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；/n调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令；/n天线方向调节指令执行后，调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径；/n将最优路径通过物联网网关发送至机动设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，该方法包括：
调度控制端获取调度区域的地图信息；所述地图信息包括固定遮挡物信息、固定设备位置信息和机动设备位置信息；
调度控制端获取当前轮次任务的调度信息；所述调度信息包括若干个调度任务对应的起点处固定设备、终点处固定设备以及机动设备；
调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；
调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令；
天线方向调节指令执行后，调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径；
将最优路径通过物联网网关发送至机动设备。


2.如权利要求1所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，所述调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图，包括：
获取由若干个天线方向组成的方向集合对应的WIFI信号强度热力图；
获取所述调度信息中固定设备的信号强度需求；
基于所述固定设备的信号强度需求，计算各个WIFI信号强度热力图的适配度；
基于适配度，获取最优WIFI信号强度热力图；
其中，所述适配度为不符合信号强度需求的固定设备数量。


3.如权利要求2所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，所述调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令，包括：
将最优WIFI信号强度热力图对应的方向集合作为最优天线方向集合；
基于所述最优天线方向集合生成天线方向调节指令。


4.如权利要求3所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，所述调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径，包括：
对于任一所述机动设备：
获取对应的机动设备的信号强度需求；
获取栅格化后的最优WIFI信号强度热力图中包含固定设备所占栅格、固定遮挡物所占栅格以及不满足机动设备的信号强度需求的栅格的该机动设备的不可用栅格；
从栅格化后的最优WIFI信号强度热力图中剔除所述不可用栅格，获取该机动设备的可用栅格；
基于所述可用栅格、起点处固定设备和终点处固定设备生成机动设备的最优路径。


5.如权利要求1所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，该方法包括：所述调度控制端通过5G移动网络与物联网网关连接。


6.一种5G工业物联网网关，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世伟，张广奇，谭媛仪，何丫丫，罗雅文，
申请(专利权)人：深圳市云特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44