Основные преимущества складских и производственных объектов с радиокоммуникациями
Перед тем как перейти к обсуждению технических вопросов радиосистем, давайте, суммируем преимущества радиокоммуникаций над традиционными компьютерными системами:
Радиосистемы предоставляют информацию в месте ее применения.
Радиосистемы мгновенно вводят информацию в главную ЭВМ без задержки из-за сбора данных партиями.
Радиосистемы имеют возможность мгновенно подтверждать все поступающие данные о торговых операциях.
Радиосистемы позволяют использовать мощные системы управления складом, которые через управление задачами повышают точность товарных запасов, производительность труда, и могут избавить от физической инвентаризации благодаря циклическому подсчету.
С помощью радиосистем торговые операции выполняются за меньшее время, чем требуется для того, чтобы достать и надписать карточку складского учета.
Технология радиокоммуникаций
Как уже говорилось, радиокоммуникации можно определить как интерактивный обмен данными в радиоспектре между удаленным оператором и главным компьютером. Другими словами, радиоволны переносят информацию там, где обычные компьютеры и кабели неприменимы. Компьютер или терминал на тележке комплектовщика заказов с силовыми кабелями и проводами для данных выглядели бы странно, но их функциональные возможности были бы полезны. Радио технологии обеспечивают эту функциональность баз этих проблем с кабелями и проводами. Некоторые специалисты называют эту систему "беспроводной сетью". Это хороший термин, ведь радиокоммуникации – это продолжение (расширение) отдельной системы или сети туда, где выполняется работа — без кабелей!
Радиокоммуникации сначала появились в армии. Первые промышленные применения начались в конце 1980 гг. Когда выгоды от их применения стали очевидны, то появились новые продавцы, изготовители и варианты радиооборудования. Сейчас есть несколько десятков компаний в сфере радиокоммуникаций с большим разнообразием продукции и цен на нее. Чтобы не утонуть в этом море предложений, рассмотрим основные части радиокоммуникационной системы.
Части радиокоммуникационной системы
На Рис. 27.2 представлен общий вид сети с радиокоммуникациями. Показаны компоненты радиосистемы и пути обмена данными в сети и организации в режиме реального времени. Основные компоненты – это главная ЭВМ, сетевая магистраль, системный сетевой контроллер, контроллер радиосвязи и радиотерминалы.
Главная ЭВМ. Главная ЭВМ системы (в нашем случае) – это основной компьютерный процессор с базой (или базами) данных о продажах, заказах, товарных запасах, производстве, узлах и агрегатах, складском хранении и отгрузке. В роли главной ЭВМ может быть мощный персональный компьютер с Windows 95 или NT или UNIX, а может быть миникомпьютер, например, AS/400 или большие ЭВМ DEC, IBM, SUN и т.д. Главная ЭВМ – это сердце информационной системы (в некоторых современных системах будет множество сердец), организующее интеграцию данных в различных системах управления информацией. Сегодня большинство продавцов оборудования для радиокоммуникаций работают с разнообразными операционными системами главной ЭВМ и ПО для эмуляции терминалов.
Сетевая магистраль. Сетевая магистраль – это общая линия связи для сетевого потока данных в информационных системах клиент/сервер. В разных конфигурациях используются разные подходы к применению сетевых магистралей (кольцевая компьютерная сеть с маркерным доступом и сеть Ethernet, например, отличаются друг от друга). Но в нашем случае, сетевая магистраль обеспечивает связь между радио сегментом сети и одной или несколькими главными ЭВМ в LAN (локальная сеть) или WAN (глобальная сеть).
Системный сетевой контроллер. Системный сетевой контроллер – это физическая и функциональная связь между радио сегментом и главной ЭВМ сети. Системный сетевой контроллер выполняет протоколы эмуляции для обеспечения бесперебойной передачи данных от удаленных радиотерминалов операторов к главной ЭВМ и обратно. Протокол эмуляции, в сущности, переводит коммуникационные данные в необходимый главной ЭВМ формат (протокол) передачи информации. Т.е. системный сетевой контроллер переводит поток радиоданных на «диалект» главной ЭВМ. Кроме того, многие системные сетевые контроллеры могут быть настроены для обмена информацией и с другими системами (кроме главной ЭВМ) или больше чем с одной системой одновременно.
Контроллер радиосвязи. Контроллер радиосвязи создает информационный канал от удаленных радиокоммуникационных устройств к системному сетевому контроллеру. Контроллер радиосвязи и системный сетевой контроллер обычно связаны через провода. Некоторые изготовители объединяют функции контроллера радиосвязи и системного сетевого контроллера в одном устройстве. Контроллер радиосвязи – это прибор, который обрабатывает данные с удаленных радиотерминалов, получая и демодулируя информацию, накладываемую на радиоволны. На некоторых крупных объектах (с высокой скоростью торговых операций, большими расстояниями или радио с широким спектром) может потребоваться больше чем один контроллер радиосвязи. В контроллерах радиосвязи используются три различных метода для получения информации с терминалов:
Опрос. Контроллер радиосвязи задает вопросы отдельным радиотерминалам в определенной последовательности. "Терминал один, есть данные?", "Терминал два, есть данные?" и т.д., до последнего терминала и обратно к первому. Метод опроса лучше всего подходит для систем с небольшим количеством радиотерминалов и большими объемами торговых операций.
Одновременное использование. Радиотерминал, которому нужно передать данные, сначала "слушает" радиоканал, а затем передает свои данные, если канал свободен. Если обнаружены помехи или передача данных с другого терминала, то терминал ждет случайное количество миллисекунд, затем снова пытается передать данные. Метод одновременного использования канала больше подходит для объектов с большим количеством терминалов и низкой скоростью торговых операций.
Комбинированный метод. Некоторые продавцы предлагают эффективные системы, сочетающие в себе методы опроса и одновременного использования, в зависимости от скорости торговых операций и количества радиоустройств на разных участках.
♦ Радиотерминалы сбора данных. Эти терминалы применяются на рабочих местах для сбора, подтверждения и совместного использования данных в режиме реального времени. Радиотерминалы предлагаются разной формы, размеров и характеристик в зависимости от участка, окружения и типа применения. Однако у всех радиотерминалов есть некоторые общие свойства:
Клавиатура. У радиотерминалов есть какая-нибудь числовая или буквенно-числовая клавиатура для ввода данных пользователем.
Дисплей. У радиотерминалов должен быть какой-нибудь дисплей для общения с пользователем. Размеры экрана зависят от применения и условий окружающей среды.
Микропроцессор. Является «мозгом» радиотерминала. Это могут быть простые микросхемы программируемого постоянного запоминающего устройства или микропроцессоры персональных компьютеров.
Память. В зависимости от сложности процессора, у радиотерминалов будет оперативная память (RAM), необходимая для работы.
Приемопередатчик. У каждого радиотерминала должен быть приемопередатчик для обмена данными с контроллером радиосвязи. Приемопередатчик посылает и принимает данные во время «общения» с контроллером радиосвязи.
Встроенный сканер или считыватель транспортных бирок. Не на всех, но на большинстве радиотерминалов будут присоединяемые или встроенные сканеры, чтобы облегчить автоматический ввод идентификационных данных. Лазерные сканеры (с фиксированным местоположением и переносные) считывают множество символик штрих-кодирования с разного расстояния. Похожи на них прикрепляемые к радиотерминалам считыватели транспортных бирок, или активные-пассивные системы ретрансляторов. Активный ретранслятор, прикрепленный к терминалу (считыватель транспортных бирок), когда включен, излучает магнитное поле. Попадая в это поле, пассивный ретранслятор (транспортная бирка) излучает сигнал, содержащий такую же информацию, которую записывают с помощью штрих-кодов. Транспортные бирки прикрепляются к изделиям или находятся внутри изделий, перемещение которых нужно отслеживать. Транспортные бирки небольшие по размерам, выдерживают нагревание и крайние значения температуры, не требуют источника питания и им не нужно находиться в пределах прямой видимости.
Внешний порт. У большинства радиотерминалов будет, по крайней мере, один внешний порт для подключения дополнительных устройств, таких как принтеры наклеек или списков, устройств считывания, таких как электронные карандаши, считыватели транспортных бирок и т.д.
Типы терминалов
Перечисленные выше компоненты есть, в сущности, во всех радиотерминалах, однако они подразделяются на множество разных типов. Три самых распространенных типа радиотерминалов показывают, как разные компоненты соответствуют разным потребностям. Вот эти три типа терминалов: переносные (ручные), переносные (наручные) и установленные на автомобилях.
Переносные (ручные)
Переносные (ручные) терминалы предназначены для свободно передвигающихся пешком пользователей. Переносные (ручные) терминалы доставляются к месту использования, поэтому нет необходимости доставлять работу или материалы к пользователю. Лучше всего использовать эти терминалы там, где не нужны автопогрузчики или тележки с поддонами. Переносные (ручные) устройства (находящиеся на привязи или в кобуре) могут применяться при приемке, размещении, отборе заказов, объединении заказов и отгрузке. Изготовители радиотерминалов предлагают специальные варианты приборов для суровых условий, например, при наличии горючих испарений и материалов, пыли, влажности и крайних температурах. Так как большинство переносных (ручных) радиотерминалов операторы носят весь рабочий день, то они предлагаются разными по размерам, форме и весу. Вес переносных (ручных) терминалов, во многом, зависит от аккумуляторов (обычные аккумуляторы обеспечивают от 8 до 12 часов работы без перезарядки). Вес приборов будет от 1 xk до 4 фунтов. Их форма обычно определяется эргономикой применения и владельцами терминалов. Размеры зависят от их характеристик, таких как размер дисплея, тип сканера или ретранслятора. Экраны будут на светодиодах или жидкокристаллическими при тусклом освещении. Их размеры могут быть от 2 строк по 16 символов до 16 строк по 26 символов, в зависимости от объема информации, необходимой пользователю во время выполнения торговых операций.
Переносные (наручные)
Переносные (наручные) радиотерминалы используются также как переносные (ручные) терминалы, за исключением того, что они меньше по размерам, более компактны и крепятся на руке или запястье. Часто сканер и дисплей размещаются на запястье, и провод идет к терминалу и приемопередатчику на поясном ремне. Из-за размеров, у переносных (наручных) приборов очень небольшие клавиатуры и дисплеи. Переносные (наручные) терминалы применяются там, где нужны обе руки, например, при отборе множества небольших деталей.
Установленные на автомобилях
Установленные на автомобилях радиотерминалы предназначены для мира паллет, погрузчиков и автомобилей с операторами. Эти терминалы обычно по своим размерам близки ноутбукам, их клавиатуры несколько больше, чтобы можно было работать в перчатках. Дисплеи по размерам будут от 2 строк по 40 символов до полноэкранных 24 строк по 80 символов. Установленные на автомобилях радиотерминалы могут работать от своих аккумуляторов, но часто подсоединены к электросистеме автомобиля. Терминалы изготавливаются, чтобы выдержать вибрацию и тряску, неизбежные при работе автопогрузчиков и тележек с поддонами. Большие дисплеи применяются там, где происходит управление рабочими операциями (когда главная ЭВМ сообщает оператору, что нужно делать дальше) при постоянной связи с главной ЭВМ. Установленные на автомобилях терминалы обычно имеют сканеры, прикрепленные на подвеске или в кобуре к автомобилю. Из-за своих размеров и легкости применения, установленные на автомобилях терминалы иногда снимаются с автомобилей для стационарной установки.