“互聯(lián)網+智能制造”技術架構研究及應用.pdf

1、“互聯(lián)網+智能制造”基本含義是將互聯(lián)網與制造業(yè)現(xiàn)場有機結合起來，實現(xiàn)對工業(yè)制造過程的遠程數據獲取、數據分析與處理、操作控制等功能。研究其實現(xiàn)技術是現(xiàn)階段智能制造領域的研究熱點之一。要實現(xiàn)一個具體的“互聯(lián)網+智能制造”系統(tǒng)，涉及傳感器應用設計、微控制器編程、無線組網、與互聯(lián)網銜接、偵聽程序及人機交互設計等，具有知識要素多、實現(xiàn)難度高、知識融合度復雜等特點，存在開發(fā)周期長、人員分工不明確、開發(fā)效率低、開發(fā)成本高等問題。本文的研究目標是抽象“

2、互聯(lián)網+智能制造”共性技術，建立一種技術架構，給出各組成部分的技術框架，以達到開發(fā)的標準化、構件化。本文主要工作內容如下：
　?。?）在梳理抽象共性、厘清共性與個性的銜接關系基礎上，提出了一種“互聯(lián)網+智能制造”技術架構（ISMTA）。該架構具有知識要素的合理分解、軟硬件構件化封裝、數據上行/下行事務流程清晰等特點，滿足軟件工程可復用性與可移植性的基本要求。
　?。?）通過對“互聯(lián)網+智能制造”實現(xiàn)技術的分析，基于數據通信方

3、式及存儲特點，將ISMTA技術架構劃分為WSCN節(jié)點、GPRS/ETH-WSCN網關、偵聽程序、數據庫及人機交互軟件五個技術框架。給出了基于實時操作系統(tǒng)MQX的微控制器通用編程技術框架，明確任務功能分割，合理設計數據通信格式，為具體節(jié)點及網關程序框架提供公共技術基礎，為ISMTA技術架構的復用、移植與擴展提供技術支撐。
　?。?）基于嵌入式硬件構件化設計原則，結合多種互聯(lián)網接入方式的需求，兼顧硬件可擴展性、抗干擾性等問題，在實驗室

4、原有的 WSCN硬件基礎上，給出了GPRS/ETH-WSCN網關公共擴展底板的硬件設計、布板及測試驗證工作。
　?。?）遵循軟件構件層次模型，基于微控制器通用編程技術框架，提出了節(jié)點及網關的編程技術框架。同時，遵循軟件工程的基本原則及軟件分層基本思想，給出偵聽程序、數據庫及人機交互軟件技術框架，并充分考慮可復用性與可移植性，為快速應用開發(fā)提供軟件模板。
　?。?）給出了ISMTA技術架構的應用實例。實踐表明，ISMTA技術架