本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng),具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通信分析系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、目前,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)迎來了與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新時期,各類工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例在相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域?qū)映霾桓F,這也為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用夯實了基礎(chǔ)。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,如智能傳感器、智能制造設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施的泛在連通是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署與應(yīng)用的前提,但是由于工業(yè)設(shè)備廠商眾多,而且各廠商均采用不同通信標(biāo)準(zhǔn),使得工業(yè)現(xiàn)場存在大量不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和傳輸協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致在復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中信息孤島問題難以有效解決。與此同時,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),當(dāng)工業(yè)資源彼此連接或與互聯(lián)網(wǎng)相連時,面對海量數(shù)據(jù)的傳輸和越來越高的工業(yè)服務(wù)需求,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對于不同時延容忍度數(shù)據(jù)區(qū)分服務(wù)能力較差,尤其是對于高時延敏感數(shù)據(jù)難以滿足傳輸實時性要求。因此,設(shè)計分析處理效率高及穩(wěn)定性強的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通信分析方法是很有必要的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通信分析系統(tǒng)及其分析方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通信分析方法,包括:
3、進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)管理;
4、對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)進行模型管理及優(yōu)先級控制;
5、進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的分析控制處理;
6、進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的管理傳輸控制;
7、所述進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)管理包括:
8、將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)智能生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)分為四部分,從底層到上層分別為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備層、數(shù)據(jù)感知層、通信網(wǎng)關(guān)層與應(yīng)用管理層,使各層根據(jù)opc?ua協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸,保證設(shè)備數(shù)據(jù)的高效傳輸。
9、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)進行模型管理及優(yōu)先級控制包括:
10、對opc?ua的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化管理,采用支持低功耗協(xié)議的硬件設(shè)備作為底層基礎(chǔ)通信設(shè)施,使其中數(shù)據(jù)鏈路層采用基于時隙和信道跳頻(tsch)方案,按照各節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量負(fù)載對時隙進行動態(tài)分配與調(diào)度,實現(xiàn)時隙的高效分配;
11、完成opc?ua的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化管理后,按照各節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量負(fù)載對時隙進行調(diào)度,將底層設(shè)備數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)采集到無線網(wǎng)關(guān)并進行分類存儲,同時建立三種不同優(yōu)先級類型的消息隊列,分別存儲高、中、低三種優(yōu)先級數(shù)據(jù),使模型根據(jù)已定義的優(yōu)先級類型,完成數(shù)據(jù)調(diào)度處理,實現(xiàn)對于上層應(yīng)用推送數(shù)據(jù),保證實時數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
12、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的分析控制處理包括:
13、將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)中的節(jié)點狀態(tài)分為活躍態(tài)與休眠態(tài),活躍態(tài)表示節(jié)點有數(shù)據(jù)發(fā)送,休眠態(tài)表示節(jié)點沒有數(shù)據(jù)發(fā)送,并感知各節(jié)點狀態(tài)與負(fù)載情況后,將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的活躍態(tài)節(jié)點映射為實體設(shè)備節(jié)點,并將實體設(shè)備節(jié)點添加到待分配列表中,然后根據(jù)設(shè)備節(jié)點中隊列等待發(fā)送數(shù)據(jù)量大小對待分配列表中的設(shè)備進行排序,將各節(jié)點按隊列數(shù)據(jù)緩存量由大及小重新定義排隊序列。
14、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的分析控制處理進一步包括:
15、完成節(jié)點狀態(tài)的感知處理后,根據(jù)待分配列表中節(jié)點順序分析得到不相交的傳輸增廣路徑,并對其中高負(fù)載節(jié)點首先進行著色,剩余節(jié)點分為無干擾節(jié)點組與干擾節(jié)點組,并且使無干擾節(jié)點組與干擾節(jié)點組內(nèi)節(jié)點都按照負(fù)載由高及低進行排序,且使用同一顏色對無干擾節(jié)點組第一個節(jié)點進行著色,以此完成迭代分析處理,得到在時隙內(nèi)同一信道偏移的鏈路集合;
16、使用通配符建立路由規(guī)則,當(dāng)數(shù)據(jù)所攜帶的路由鍵和綁定鍵滿足設(shè)定的路由規(guī)則時,則將其投遞到對應(yīng)的消息隊列中。
17、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的管理傳輸控制包括:
18、采集到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)信息后,根據(jù)設(shè)定的規(guī)則將其轉(zhuǎn)換為圖表的形式;
19、將圖表轉(zhuǎn)換結(jié)果傳輸至工作臺處,供管理人員進行分析查閱,利于其對系統(tǒng)的監(jiān)控維護。
20、根據(jù)上述技術(shù)方案,一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通信分析系統(tǒng),包括:
21、管理控制模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的管理控制;
22、分析處理模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的分析優(yōu)化處理;
23、管理傳輸模塊,用于進行數(shù)據(jù)信息的傳輸管理。
24、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述管理控制模塊包括:
25、通信結(jié)構(gòu)模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;
26、模型管理模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信模型管理;
27、優(yōu)先級模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的優(yōu)先級設(shè)定。
28、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述分析處理模塊包括:
29、狀態(tài)感知模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信節(jié)點狀態(tài)感知管理;
30、時隙調(diào)度模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信時隙調(diào)度控制;
31、數(shù)據(jù)交換模塊,用于進行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換控制。
32、根據(jù)上述技術(shù)方案,所述管理傳輸模塊包括:
33、可視化模塊,用于進行數(shù)據(jù)信息的可視化轉(zhuǎn)換處理;
34、傳輸控制模塊,用于進行數(shù)據(jù)信息的傳輸控制管理。
35、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:本發(fā)明,通過設(shè)置有管理控制模塊、分析處理模塊與管理傳輸模塊,可對系統(tǒng)進行統(tǒng)一化管理,提供感知設(shè)備運行狀態(tài)、預(yù)測故障概率以及初步診斷故障原因等功能,同時能夠?qū)υO(shè)定設(shè)備傳遞控制信息,實現(xiàn)生產(chǎn)線裝置的實時控制,并對網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載較大的節(jié)點優(yōu)先分配其時隙,保證高負(fù)載節(jié)點在多時隙幀模式下的優(yōu)先分配與傳輸。
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的通信分析系統(tǒng),其特征在于:包括: