解決方案 

PLCnext + AR技術(shù)

在IoT解決方案中的應(yīng)用

背景

AR技術(shù)，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)將設(shè)備拍攝到的實(shí)際畫面與虛擬世界的信息統(tǒng)一結(jié)合的新興技術(shù)。隨著智能工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)工業(yè)與新型智能技術(shù)的結(jié)合也成為一項(xiàng)新的研究熱點(diǎn)。在此趨勢(shì)下，AR技術(shù)與工業(yè)場(chǎng)景的結(jié)合運(yùn)用可以為工業(yè)發(fā)展帶來(lái)新的突破。智能巡檢，遠(yuǎn)程協(xié)助，數(shù)據(jù)展示與故障檢測(cè)等應(yīng)用結(jié)合AR技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，極大提高工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的效率與便捷性，從而降低了人工維護(hù)的成本。

在這些應(yīng)用中，AR數(shù)據(jù)上傳是AR技術(shù)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合的關(guān)鍵，AR遠(yuǎn)程設(shè)備終端畫面數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)展示依賴于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)的在物聯(lián)網(wǎng)中的可靠傳輸。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為AR數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)辟了信息通路。

來(lái)看看如何玩轉(zhuǎn)AR吧！

AR架構(gòu)

解決方案中采用了與合作伙伴某品牌的AR技術(shù)相融合的方法，數(shù)據(jù)通過(guò)PLCnext傳輸至其AR云端服務(wù)器，最后在安裝有相關(guān)軟件的AR終端上進(jìn)行工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)展示。

實(shí)施流程圖

建立對(duì)象模型：通過(guò)AR技術(shù)，利用攝像頭對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行掃描，提取場(chǎng)景特征，建立場(chǎng)景識(shí)別模型。

建立展示變量：初始傳輸變量為PLCnext內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，逐步處理可視化的echarts數(shù)據(jù)展示語(yǔ)句。

傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行展示變量數(shù)據(jù)的傳輸，最后上傳至AR云端服務(wù)器。

效果展示：在AR移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行場(chǎng)景掃描，識(shí)別場(chǎng)景模型，最后將傳輸數(shù)據(jù)呈現(xiàn)至場(chǎng)景模型內(nèi)。

通信架構(gòu)

通信架構(gòu)

通信架構(gòu)主要由三部分組成：

a)  PLCnext至本地服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸，

b)  本地服務(wù)器數(shù)據(jù)處理，

c)  本地服務(wù)器至云端服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸

具體如下：

PLCnext至本地服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸

主要采用了物聯(lián)網(wǎng)中普及的MQTT通信協(xié)議。在PLCnext內(nèi)建立MQTT發(fā)布客戶端實(shí)現(xiàn)基于MQTT協(xié)議的消息發(fā)布，在本地服務(wù)器建立MQTT服務(wù)器與MQTT接收客戶端實(shí)現(xiàn)本地服務(wù)器的基于MQTT協(xié)議的消息訂閱。

PLCnext至本地服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸流程

本地服務(wù)器數(shù)據(jù)處理

主要將PLCnext傳輸過(guò)來(lái)的JSON格式消息進(jìn)行存儲(chǔ)與打包。通過(guò)python建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接并存儲(chǔ)，同時(shí)將JSON格式數(shù)據(jù)消息打包成echarts語(yǔ)句方便后期的數(shù)據(jù)展示。

數(shù)據(jù)展示

本地服務(wù)器至云端服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸

主要采用了RESTful API接口數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本地服務(wù)器建立一個(gè)WEB服務(wù)，將打包好的echarts語(yǔ)句通過(guò)RESTful API發(fā)送給云端服務(wù)器建立的WEB客戶端。最后云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與發(fā)送AR顯示終端。

本地服務(wù)器至云端服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸流程

最終效果

結(jié)語(yǔ)

AR技術(shù)與IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的AR畫面數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示。隨著5G技術(shù)的深入，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將不僅在工業(yè)AR技術(shù)上有著不可或缺的作用，更在工業(yè)的其他信息傳輸領(lǐng)域展現(xiàn)其獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。

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