CN112291090B - 一种通信拓扑结构及应用该结构的电子标签拣选系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信拓扑结构及应用该结构的电子标签拣选系统，包括主机以及与主机通讯连接的若干设备组，每组所述设备组至少包括一个电子标签，每组设备组中的电子标签通过总线串联并接入主机中，主机下发的数据由上一级设备组驱动下一级设备组，减少连接到主机的总线数量，提升分拣系统数据传输速率，降低通信延时，从而提升产品的性能，且增加一条线上设备数量，减少布线的复杂度，降低安装成本，电子标签拣选系统还包括故障检测模，检测各个电子标签，定位故障电子标签或定位故障区域，精确的指示故障点的位置，方便故障排查，提高工作效率，降低维修难度。

Description

一种通信拓扑结构及应用该结构的电子标签拣选系统
技术领域
本发明涉及标签拣选技术领域，具体为一种通信拓扑结构及应用该结构的电子标签拣选系统。
背景技术
电子标签拣选系统，是以一连串装于货架格位上的电子显示装置(电子标签)取代拣货单，指示应拣取的物品及数量，辅助捡货人员的作业，减少目视寻找的时间，目前此类拣选系统的标签普遍采用的是RS485总线来实现控制器(主机)和标签(或者其他设备)的双向通信，也有使用CAN总线的，将一条线所有标签的通信端口并联，工作时，主机发送的数据直接放到这一条数据线，线上所有标签都可以同时收到，同时，任何一个标签返回数据，主机也可以直接从这条线取回来，实现半双工通信，由于正常传输数据时一条线只允许一个设备驱动，这就意味着每时每刻的通信都是一个设备去驱动总线上所有设备，而一个设备的驱动能力是有限的，而且这些设备在物理上比较分散，分布参数复杂，从而降低了通信速率，并导致指令延时大，其次如果总线有一个设备的通信口出现故障短路了，需要一个标签一个标签的拆除，直到不短路才能判断哪个标签导致总线短路，费时费力，所以急需有一种通信拓扑结构及应用该结构的电子标签拣选系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种通信速率高且能自检定位故障设备的电子标签拣选系统，可以有效解决上述背景技术中提出的现有拣选系统通信速率低，且故障难排查的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通信链路的拓扑结构，包括主机以及与主机通讯连接的若干组设备组，每组所述设备组至少包括一个电子标签；
每个设备组中的电子标签通过总线串联并接入主机中，主机下发的数据由上一级设备组驱动下发至下一级设备组；
根据上述技术方案，每组所述设备组包括多个并联的电子标签，其中任意一电子标签通过总线接入主机，构成构成矩阵网络。
一种基于通信链路的拓扑结构的电子标签拣选系统，该系统还包括与各组设备组通讯连接的若干组故障检测模块，各组故障检测模块检测该组电子标签的数据收取状态，并在检测到该组电子标签间隔设定时间段未收取到数据后，指示通信故障。
根据上述技术方案，每组所述设备组安装于货架格位上，指示应拣取的物品及数量。
根据上述技术方案，每组所述设备组还包括与电子标签并联的一个或多个扫码枪和/或多个指示灯。
根据上述技术方案，故障检测模块检测具体过程为：当某个电子标签i在规定时间t1内未收到上一级标签i-1的数据时，该电子标签i将下发数据到它的下游电子标签i+1，如果标签i在t2时间内仍然没有收到上游标签i-1的数据，其中t1<t2，那么将认为标签i-1到标签i的通信出现了故障，标签i提示离线信息，以此类推，实时检测整条线上每个设备组的通信。
根据上述技术方案，电子标签间距在设定距离内的采用并联连接，电子标签间距在设定距离外的采用串联连接。
根据上述技术方案，在串联网络中通过故障检测模块定位故障电子标签，在并联网络中，通过故障检测模块定位故障区域。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明中，组内的若干个电子标签通过并联相连，各组之间通过串联相连，形成矩阵式网络，将整个系统的总的电子标签数据进行分组，减少连接到主机的总线数量，提升分拣系统数据传输速率，降低通信延时，从而提升产品的性能，且增加一条线上设备数量，减少布线的复杂度，降低安装成本；
另外通过故障检测模检测各个电子标签，在串联网络中通过定位故障电子标签，在并联网络中，通过定位故障区域，更精确的指示故障点的位置，方便故障排查。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明电子标签拣选系统矩阵网络图；
图2是本发明矩阵网络简化图；
图3是本发明故障自检算法演示图；
图4是本发明组装外设的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，一种通信链路的拓扑结构，包括主机以及与主机通讯连接的若干组设备组，每组所述设备组至少包括一个电子标签；
每组设备组中的电子标签通过总线串联并接入主机中，主机下发的数据由上一级设备组驱动下一级设备组；
其中，当每组所述设备组包括多个并联的电子标签，其中任意一电子标签通过总线接入主机，构成构成矩阵网络。
在实际安装过程中，电子标签间距在设定距离内的采用并联连接，电子标签间距在设定距离外的采用串联连接，减少布线的复杂度，降低安装成本。
根据上述所述，如图1所示，为主机与多组电子标签设备构成的矩阵网络，当图中的a、b、...、x都等于1，即整个系统简化如2图所示，一个设备只驱动一个负载，这样分布参数简单，使得通信速率大大提高，并根据图2所示进行实验，其中设备数据为50个，每两个设备的距离为9米，实验结果得到RS485的通信波特率达到2.25Mbps，相对于传统拣选系统中RS485的波特率50kbps的45倍，明显提高了通信速率，降低通信延时。
一种基于通信链路的拓扑结构的电子标签拣选系统，该系统还包括与各组设备组通讯连接的若干组故障检测模块，各组故障检测模块检测该组电子标签的数据收取状态，并在检测到该组电子标签间隔设定时间段未收取到数据后，指示通信故障；
其中，检测模块工作的具体过程为：当某个电子标签i在规定时间t1内未收到上一级标签i-1的数据时，该电子标签i将下发数据到它的下游电子标签i+1，如果标签i在t2时间内仍然没有收到上游标签i-1的数据，其中t1<t2，那么将认为标签i-1到标签i的通信出现了故障，标签i提示离线信息，其中，各个电子标签i可通过与指示灯、显示屏或喇叭相连，通过闪灯、显示屏显示错误信息或喇叭发警告声，提示离线，以此类推，实时检测整条线上每个设备组的通信。
根据上述所述，如图3所示，一条线有4个设备，当设备2出现故障无法工作，那么主机只能跟设备1进行正常通信，设备3设备4无法通过设备2跟主机通信，设备3在t1时间内收不到来自设备2的数据时，将认为设备3和设备2之间的通信有故障，此时，先不向主机报错，先自己主动下发空闲数据到下游设备4，下游设备4收到了设备3的数据将不会认为设备3异常，但设备3在t2时间内依然收不到设备2的数据，此时向主机反馈设备2故障，达到自检定位的功能，不论故障设备是出现通信口短路、开路，还是其他原因导致通信异常，都可通过故障自检算法指示出来，方便故障排查。
如图4所示，在实际过程中，为了使得应用更灵活，执行模块还包括扫码枪和指示灯之类的设备，并可根据实际需求，将这些设备并联在每组电子标签内的连接节点上。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子标签拣选系统，包括主机以及与主机通讯连接的若干设备组，其特征在于：每组所述设备组至少包括一个电子标签；
每组设备组中的电子标签通过总线串联并接入主机中，主机下发的数据由上一级设备组驱动下一级设备组；
每组所述设备组包括多个并联的电子标签，其中任意一电子标签通过总线接入主机，构成构成矩阵网络；
其中，还包括与各组设备组通讯连接的若干组故障检测模块，各组故障检测模块检测该组电子标签的数据收取状态，并在检测到该组电子标签间隔设定时间段未收取到数据后，指示通信故障。
2.根据权利要求1所述的电子标签拣选系统，其特征在于，每组所述设备组安装于货架格位上，指示应拣取的物品及数量。
3.根据权利要求1所述的电子标签拣选系统，其特征在于，每组所述设备组还包括与电子标签并联的一个或多个扫码枪和/或多个指示灯。
4.根据权利要求1所述的电子标签拣选系统，其特征在于，故障检测模块检测具体过程为：当某个电子标签i在规定时间t1内未收到上一级标签i-1的数据时，该电子标签i将下发数据到它的下游电子标签i+1，如果标签i在t2时间内仍然没有收到上游标签i-1的数据，其中t1<t2，那么将认为标签i-1到标签i的通信出现了故障，标签i提示离线信息，以此类推，实时检测整条线上每个设备组的通信。
5.根据权利要求1所述的电子标签拣选系统，其特征在于，电子标签间距在设定距离内的采用并联连接，电子标签间距在设定距离外的采用串联连接。
6.根据权利要求5所述的电子标签拣选系统，其特征在于，在串联网络中通过故障检测模块定位故障电子标签，在并联网络中，通过故障检测模块定位故障区域。
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