本文關(guān)鍵詞：制造物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理模型的研究

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【摘要】：將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用在制造業(yè)上,并將生產(chǎn)環(huán)境中的不同資源進(jìn)行資源整合,分析利用實(shí)時(shí)感知的數(shù)據(jù),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)決策、動(dòng)態(tài)調(diào)度與控制,產(chǎn)生了一種新的技術(shù)——制造物聯(lián)(Internet of Things based Manufacturing,ITM)技術(shù)。盡管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)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(shù)仍然存在很多難點(diǎn)：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(luò),造成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互困難；由于在制造業(yè)環(huán)境中,存在著實(shí)時(shí)性要求高、交互性高、計(jì)算復(fù)雜、精準(zhǔn)度高的生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理是非常困難的。因此,本文結(jié)合上述制造物聯(lián)的數(shù)據(jù)特點(diǎn),提出面向制造業(yè)物聯(lián)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理方法,主要研究工作有：(1)針對(duì)制造業(yè)信息化現(xiàn)狀,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一個(gè)制造物聯(lián)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知和處理系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu),對(duì)模型設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化方法和終端分類；(2)針對(duì)制造物聯(lián)中常見(jiàn)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了以制造物聯(lián)網(wǎng)關(guān)作為接入平臺(tái)對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合,對(duì)制造物聯(lián)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和功能模塊進(jìn)行分析設(shè)計(jì)；(3)針對(duì)制造物聯(lián)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理模型對(duì)數(shù)據(jù)流事件的處理要求,結(jié)合云計(jì)算技術(shù),設(shè)計(jì)了制造物聯(lián)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流事件分解和處理框架。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)流事件使用多目標(biāo)優(yōu)化分解算法,獲得最優(yōu)的事件分解結(jié)果,合理配置利用本地資源、云端資源和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源。(4)在實(shí)物平臺(tái)上對(duì)制造物聯(lián)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)采用Matlab仿真環(huán)境對(duì)網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡算法以及對(duì)數(shù)據(jù)流事件分解算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制造物聯(lián)網(wǎng)關(guān)能接入多種總線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID網(wǎng)絡(luò)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并具備多網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡能力；通過(guò)仿真分析數(shù)據(jù)流事件分解算法中各個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,并比較不分解事件與本文方案的系統(tǒng)性能,證實(shí)了分解算法的有效性。本文設(shè)計(jì)的制造物聯(lián)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理模型,不僅能夠滿足異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸處理,而且很好地對(duì)數(shù)據(jù)流事件的進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,合理配置利用各種資源。
【關(guān)鍵詞】：制造物聯(lián)網(wǎng) 實(shí)時(shí)性 數(shù)據(jù)感知與處理 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-10
• CONTENTS10-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 課題的研究背景及意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)19-21
• 1.3.1 課題來(lái)源19
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容19
• 1.3.3 文章結(jié)構(gòu)19-21
• 第二章 制造物聯(lián)網(wǎng)概況21-27
• 2.1 制造物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概述21-23
• 2.1.1 制造物聯(lián)技術(shù)21-22
• 2.1.2 制造物聯(lián)實(shí)時(shí)系統(tǒng)22
• 2.1.3 制造物聯(lián)中數(shù)據(jù)的特征22-23
• 2.2 制造物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)的結(jié)合23-25
• 2.3 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合接入方案25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 制造物聯(lián)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理的系統(tǒng)模型27-34
• 3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理系統(tǒng)模型27-29
• 3.1.1 系統(tǒng)模型的定義27
• 3.1.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知與處理系統(tǒng)模型27-29
• 3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化29-32
• 3.2.1 制造數(shù)據(jù)感知方法30-31
• 3.2.2 生產(chǎn)過(guò)程的主動(dòng)感知方法31-32
• 3.3 終端分類32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 制造物聯(lián)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)34-51
• 4.1 制造物聯(lián)網(wǎng)關(guān)34-42
• 4.1.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析34-37
• 4.1.2 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)組成模塊37-42
• 4.2 制造物聯(lián)網(wǎng)關(guān)測(cè)試與仿真42-50
• 4.2.1 連通性測(cè)試43-45
• 4.2.2 管理模塊功能測(cè)試45-47
• 4.2.3 多網(wǎng)關(guān)負(fù)載平衡算法測(cè)試47-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第五章 制造物聯(lián)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流事件分解和處理51-67
• 5.1 數(shù)據(jù)流事件模型與分解問(wèn)題51-55
• 5.1.1 數(shù)據(jù)流事件模型51-53
• 5.1.2 數(shù)據(jù)流事件系統(tǒng)構(gòu)造53-54
• 5.1.3 數(shù)據(jù)流事件公式化54-55
• 5.2 數(shù)據(jù)流事件處理框架的設(shè)計(jì)55-58
• 5.2.1 框架概況55-56
• 5.2.2 自適應(yīng)分解方法56-57
• 5.2.3 分布式處理57-58
• 5.3 分解算法58-61
• 5.4 分解算法仿真61-66
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置61-62
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論及展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 在攻讀碩士期間發(fā)表的論文74-75
• 攻讀學(xué)位期間參與的科研工作75-77
• 致謝7

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3 省工業(yè)和信息化委員會(huì)信息化推進(jìn)與管理處 張安;我省應(yīng)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)抓住物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2010年

4 本報(bào)記者 李響　吳玉征;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)突破新引擎[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

5 本報(bào)記者 許泳;物聯(lián)網(wǎng)不是“物秀秀”[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

6 南開(kāi)大學(xué)教授 楊永志;充分認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響[N];人民日?qǐng)?bào);2010年

7 本報(bào)記者 潘少軍;物聯(lián)網(wǎng) 讓城市變聰明[N];人民日?qǐng)?bào);2010年

8 記者 李雁爭(zhēng)　編輯 阮奇;工信部將出臺(tái)政策為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“撐腰”[N];上海證券報(bào);2010年

9 本報(bào)記者 羅學(xué)鋒　雷黎麗;搶抓物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇 打造物聯(lián)網(wǎng)示范城市[N];樂(lè)山日?qǐng)?bào);2010年

10 特約撰稿 周洪波 北京同方軟件股份有限公司常務(wù)副總經(jīng)理兼CTO;千面物聯(lián)網(wǎng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

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