制造物聯(lián)網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)感知與處理模型的研究.pdf

1、將物聯(lián)網(wǎng)運用在制造業(yè)上，并將生產(chǎn)環(huán)境中的不同資源進行資源整合，分析利用實時感知的數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程進行最優(yōu)決策、動態(tài)調度與控制，產(chǎn)生了一種新的技術----制造物聯(lián)（Internet of Things based Manufacturing，ITM）技術。盡管物聯(lián)網(wǎng)應用技術在制造業(yè)中逐步發(fā)展和完善，但是制造物聯(lián)網(wǎng)技術仍然存在很多難點:由于在大規(guī)模的生產(chǎn)環(huán)境中，不同生產(chǎn)區(qū)域或生產(chǎn)車間之間，可能存在著不同類型的通信網(wǎng)絡，造成實時數(shù)據(jù)交互困難;

2、由于在制造業(yè)環(huán)境中，存在著實時性要求高、交互性高、計算復雜、精準度高的生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行實時處理是非常困難的。
　　本研究主要內容包括：⑴針對制造業(yè)信息化現(xiàn)狀，結合物聯(lián)網(wǎng)的特點，設計了一個制造物聯(lián)實時數(shù)據(jù)感知和處理系統(tǒng)模型結構，對模型設計了實時數(shù)據(jù)驅動的優(yōu)化方法和終端分類；⑵針對制造物聯(lián)中常見的異構網(wǎng)絡，實現(xiàn)了以制造物聯(lián)網(wǎng)關作為接入平臺對異構網(wǎng)絡進行融合，對制造物聯(lián)網(wǎng)關的網(wǎng)絡協(xié)議和功能模塊進行分析設計；⑶針對制造

3、物聯(lián)實時數(shù)據(jù)感知與處理模型對數(shù)據(jù)流事件的處理要求，結合云計算技術，設計了制造物聯(lián)中實時數(shù)據(jù)流事件分解和處理框架。通過對數(shù)據(jù)流事件使用多目標優(yōu)化分解算法，獲得最優(yōu)的事件分解結果，合理配置利用本地資源、云端資源和無線網(wǎng)絡資源；⑷在實物平臺上對制造物聯(lián)網(wǎng)關進行測試，同時采用Matlab仿真環(huán)境對網(wǎng)關負載均衡算法以及對數(shù)據(jù)流事件分解算法進行仿真驗證。實驗結果表明，制造物聯(lián)網(wǎng)關能接入多種總線網(wǎng)絡、無線傳感器網(wǎng)絡和RFID網(wǎng)絡等異構網(wǎng)絡，并具備多網(wǎng)