面向工业无线传感器网络的链路质量实时评估算法

无线通信链路的动态与耗散等性质对无线可靠、自组织的工业无线传感器网络是一个挑战,如何实时评估通信路径的链路质量对于工业无线网络来说至关重要.本文针对现存的链路质量评估方法的不足,结合已有的研究成果,依据在采油工业现场测得的无线链路特性,提出一种综合物理评估与逻辑评估方法的面向工业无线传感网络的实时链路质量评估方法,在保证链路质量评估准确性的同时,能够做到实时、无冗余、低能耗.     

基于工业边缘计算的缓存任务调度方法

随着工业物联网(IIoT)的发展以及工业4.0浪潮的到来,工业边缘计算领域也得到了越来越多的关注。然而,依赖于工业云的传统工业计算方案让数据时延、数据安全面临着更大的挑战。本文针对工业边缘计算场景中遇到的多计算任务与单计算资源受限之间的矛盾,基于多台边缘计算控制器(AECC)的部署,进行订单下发场景设计,对串行队列任务进行编排与子队列分配,完成任务优先级排列,提高了业务服务价值,并结合缓存机制在约束条件下,完成了任务计算时间优化,降低了设备能耗,得到了一种贴合工业任务订单场景的基于轮询时间的计算任务卸载优化方法。通过仿真,本文方法在优化目标上得到了理想的效果。     

基于路由半径自适应的长链状无线传感网络协议

长链状无线传感网络的节点呈长链状分布。这种特殊的拓扑结构将导致数据碰撞概率增大、传输时延增加,且越靠近Sink节点的地方该现象越明显,这将影响Sink节点的数据接收,甚至导致整个网络的崩溃。针对长链状无线传感网络的链路特征,提出了基于最大传输距离的路由半径自适应调节策略RAMD(Route-radius Adaptive with Max Transmission Distance)。该协议通过以PRR(Packet Receive Rate)及RSSI(Received Signal Strength Indication)相结合的链路质量评估方法自适应调节路由半径,设计基于分级同步的冲突避免机制及基于最优传输距离的自适应路由调整策略。通过与典型的分层路由和顺序传输路由的性能对比的仿真,以及对200个节点的长链状无线网络的物理平台的搭建及测试表明,RAMD协议对简化路由选择、降低时延和减少数据冲突有显著的作用。     

第三十九讲 基于WIA-PA的工厂人员定位系统

工厂出于安全和管理的考虑,需要对人员进行定位和追踪。为了满足在工厂恶劣的通信环境下及工厂高实时、低功耗的人员定位需求,将WIA-PA无线网络引入到工厂人员定位领域,为工厂人员定位提供高可靠、高实时和低功耗的无线网络,并提出了一种在传统RSSI定位的基础上引入TOA定位技术的工厂人员定位系统,实现了在工厂复杂环境下对人员的实时定位跟踪定位功能,定位系统效果良好。本文重点阐述了该定位系统的网络结构、系统架构、定位流程和相关的定位技术。     

第二十四章 工业无线网络中继节点部署问题研究

中继节点部署是解决工业无线网络中连通性问题的一种有效的方法。本文首先介绍了由于工业无线网络的特殊性而造成的网络不连通问题,然后介绍了3种具有代表性的中继节点部署算法,最后分析和总结了需要进一步研究的内容。     

基于量子遗传算法的冷藏集装箱功率平衡调度方法

现有的集装箱船对各冷藏集装箱的控制相互独立,且单个冷藏集装箱的电力需求是随机的,造成总电力需求峰谷差较大,进而影响船舶电站的功率配置.为解决上述问题,需在保证温度安全的前提下对冷藏集装箱集群进行统一调度,本文提出一种基于量子遗传算法的功率平衡调度方法寻找冷藏集装箱集群的最优调度策略.首先,对冷藏集装箱优化调度问题建立数学模型,确定其约束条件及优化目标;然后,分别采用遗传算法（GA）及量子遗传算法（QGA）对优化目标求解,并比较经两类算法调度前后的冷藏集装箱实际功率变化情况及各项指标,评价两类算法的优化调度能力.实验结果表明：GA及QGA均能实现冷藏集装箱的优化调度,减小总电力需求的峰谷差,使负载功率趋于平衡,但QGA的寻优速度比GA快,平衡电力需求的能力及优化电站配置能力更强.     

第二十九章 工业无线WIA网络冗余网关设计与实现

随着可靠性的不断提高,WIA-PA网络逐渐被用户所接受,并且越来越多的应用在不同的行业之中。从本质上讲,工业无线网络WIA-PA是一种有中心的无线网络。作为有中心网络,一旦网络中心出现故障或异常,整个网络都将瘫痪,因此,网关是网络可靠性的瓶颈。为了提高整个网络的可靠性,本文提出了一种WIA-PA冗余网关的设计方案,即在物理上,将两个网关通过以太网接口相连,并在逻辑上,将它们分成主、副两个网关,其中副网关作为主网关的备份,在主网关发生故障的时候,取代主网关。从实际的执行效果上看,主网关出现故障后,副网关能够迅速取代主网关,大大增强了网络可靠性。     

络合萃取高浓度含酚废水工艺研究

采用离心萃取器对高浓度含酚废水进行萃取工艺研究。结果表明:以磷酸三丁酯(TBP)、烷基叔胺和磺化煤油组成萃取剂,络合萃取处理含酚废水的最佳工艺条件为:两相流比为2∶1,离心机转速为4000 r/min,三级萃取时,含酚废水的脱酚率为99.12%,达到预处理的要求。     

工业无线通信技术：第十六章WIA网络与MODBUS网络互联设计与实现

本文首先介绍了WIA技术和Modbus协议的基本原理和结构，然后详细介绍了互联过程中使用的两种方式：透明传输方式和协议转换方式。分析了两种方式的适用范围和改造难度，并给出了实现案例。     

第三十五讲 基于工业无线WIA网络的在线测试平台的设计与实现

无线网络的开发和调试面临一定的局限性。本文基于WIA无线网络,提出了一种无线网络的在线测试平台。该平台在不影响系统正常运行的前提下,通过UDP传输方式,将无线网络中多个节点的测试信息汇集到上位机,并进行分析和比较,实时高效的监测节点内部状态和异常事件的发生,进而发现协议栈系统漏洞,及时完善和修改。从实际应用效果上看,该平台大大提高了WIA无线网络的开发效率。与此同时,该平台还可应用于其他无线网络的开发,推动无线网络的快速发展。