爱思维尔

网络与计算机应用杂志

第32卷第6期,2009年11月,第1210-1218页
网络与计算机应用杂志

基于CAN的分布式应用的语音激活控制系统和无线互通单元的集成

https://doi.org/10.1016/j.jnca.2009.05.002获取权限和内容

摘要

数量不断增加移动设备在自动化系统中揭示了利用的需求无线通信支持现有有线和无线系统因此,通常使用无线互通单元(WIU)来提供所需的互通功能。这项工作简要利用了控制器局域网(CAN)/IEEE 802.11b WIU和一个将在基于CAN的工业网络环境中使用的语音激活控制应用程序,并介绍了其原型。所采用的WIU提供与语音激活控制系统的通信技能,包括语音识别过程和基于CAN的无线媒体分布式控制应用程序。

介绍

本文重点研究了互连控制器局域网(CAN)2.0A段的实现及其与移动语音激活控制系统(SACS)的集成,并构建了原型。这项工作使用了CAN/IEEE 802.11b无线互通单元(WIU),使用IEEE 802.11b WLAN(Bayilmis等人,2008)。它通过基于CAN的分布式控制系统的IEEE 802.11b WLAN,通过无线介质提供与其他LAN以及彼此之间的通信。语音激活控制系统通过CAN管理模型汽车的基本运动(Kelebekler,2006)。该集成原型为在工业控制环境(例如汽车、工厂)中使用WIU提供了基础,并显示了其在远程设备控制系统中直接且经济高效的实施的优势。

许多分布式实时控制应用程序目前在工业环境中使用CAN。CAN是一种基于争用的串行通信总线,具有高性能、高速、高可靠性和低成本。其常见应用包括智能电机控制、过程控制、机器人控制、自动化系统、智能传感器/计数器控制、建筑自动化和机械工具等(Bayilmis et al.,2004,Bayilmis et al.,2005,Bayilmis et al.,2008;Erturk,2005;Ozcelik,2008;Lawrenz,1997)。

如Bayilmis(2006)、Bayilmas et al.(2004)、Bayelmis et al.,2005、Bayillmis et al.、2008、Cavalieri and Pano(1998)、Cena et al,IEEE 802.11标准目前具有工业控制系统所需的功能,即易于与多个通信系统集成,并具有确保关键时间限制的能力。

在本工作中,WIU提供了与语音激活控制系统进行通信的方法,包括语音识别过程和基于CAN的无线媒体分布式控制应用程序。文中详细给出了所用WIU的基本原型。WIU的一个重要功能是使用封装方法在IEEE 802.11b WLAN帧中传输CAN 2.0A消息。

语音激活控制系统(包括语音识别过程)使用CAN管理模型汽车的基本运动。语音识别软件是使用MATLAB数据采集工具箱和图形用户界面(GUI)开发的。它最初是为特定用户进行实验研究而进行的培训,也可以使用培训过程将新用户引入系统,从而在其广泛实施中实现灵活性(Kelebekler,2006)。

论文组织如下。第2节介绍了用于构建WIU的CAN和IEEE 802.11 WLAN的初步情况。介绍了所用WIU的实现阶段和开发的语音识别软件。第3节详细介绍了基于CAN的模型车的语音激活控制应用程序和WIU的集成。第4节以最后的评论结束本文。

节代码段

控制器局域网

CAN采用高性能和先进的串行通信协议,支持分布式实时控制应用,具有极高的安全性(Cavalieri,2006;Farsi等人,1999;Lawrenz,1997;Navet,1998;Navet和Song,2001;Pinho和Vasques,2003)。Lawrenz(1997)和Farsi等人(1999)概述了CAN的特点,这些特点可概括为高速串行接口、低成本物理介质、短数据长度、快速反应时间和高错误水平

基于CAN的分布式应用程序(SACS)的语音激活控制系统和WIU的集成

图11和图12分别显示了本研究中实现的语音激活控制系统的框图和图片。SACS主要由三部分组成:

  • 1

    一台支持无线IEEE 802.11b的计算机,主要利用MATLAB运行语音识别系统。

  • 2

    基于CAN的分布式控制系统,通过语音识别系统生成的命令控制模型车的运动。

  • 三。

    一种无线互连单元,用于在

总结和最后备注

无线通信技术广泛应用于工业控制环境以及办公和家庭应用。使用互联设备在无线技术和工业控制系统之间提供集成解决方案至关重要。本文介绍了这种应用的基本原理,包括无线互通单元、语音激活控制系统和模型车中基于CAN的分布式系统,以及它的实现。

WIS

致谢

根据EEEAG/105E059合同,这项研究工作得到了土耳其科学技术研究委员会的部分支持。

作者感谢编辑和匿名评论员的宝贵意见和建议。

工具书类(35)

  • 一、。奥兹切利克

    通过IEEE 802.16无线城域网互连CAN段

    J网络计算应用

    (2008)
  • 阿特梅尔。T89C51CC01数据表〈www.atmel.com〉。。。
  • Bayilmis C,Erturk I,Ceken C,Ozcelik I,Karaca A.CAN/IEEE 802.11b WLAN/CAN互联的实现。。。
  • C、。Bayilmis公司等。

    无线互通独立CAN段

    LNCS 3280计算机科学课堂讲稿

    (2004年)
  • Bayilmis C、Erturk I、Ceken C.使用IEEE 802.11 WLAN扩展CAN段。在:第三届ACS/IEEE国际。。。
  • Bayilmis C,使用IEEE 802.11b WLAN扩展CAN段的互通单元的设计和实现。博士。。。
  • Ekiz H,Kutlu A,Powner ET。CAN/以太网网桥的设计与实现。摘自:国际商会1996年第3届会议记录。。。
  • 引用人(3)

    查看全文