基于物联网技术的商用车总装车型信息管理系统的研究与应用

在智能制造背景下,物联网技术作为新兴技术,在底层设备与上层系统的信息交互方面发挥着巨大作用。物联网技术通过传感器、射频识别技术以及定位系统等,借助以太网的接入,实现物与物、物与人之间的信息交互。柳东商用车总装车间作为业内工业技术水平较高的智能工厂之一,引入了大量自动化设备,并采用先进的拉动式物流配送模式,通过建设基于物联网技术的车型信息管理系统,实现了车间制造资源的互感互通。该系统能够实时获取过程数据及状态,并实现精确追踪,在科学的决策下实现生产过程优化和过程监控,切实提高商用车制造水平,推动智能制造的发展。     

基于STM32的物联网智能家居系统设计

物联网的发展加快了智能家居、智能工业的改革创新步伐，为人们远程监控家庭或工厂中的设备提供了更多解决方案。通过调查和研究，该文设计出一套基于STM32单片机的物联网智能家居系统，解决了人们远程监测和控制家庭设备与环境的具体问题。该系统基于STM32集成了温湿度检测、光照度检测、烟雾或有害气体检测与报警等功能，这些通信数据主要利用MQTT协议且依赖阿里云物联网平台提供的Topic机制来发布，并且可在手机微信小程序实时显示以上功能。测试结果证明，只要该系统稳定连接WIFI网络并持续运行，就可成功的根据指定的命令对设备进行操作。由于这套设备是由比较小型且资源量不大的嵌入式单片机完成，因此该解决方案还比较节省能源和成本。     

智能加工系统中通信与协作规范探讨

研究了智能加工系统中通信机制，采用消息合技术提出了智能加工系统协作消息格式，探讨了智能加工系统基于多种协议规范的协同与合作的通用协议，智能加工设备信息交互的协作规范及其应用。     

基于Vip设计法则的智能儿童床交互特征研究

探究在Vip设计法则指导下，智能儿童床所处的未来情境和设计目标并构建其交互特征。采用因子分析法，构建智能儿童床的未来情境；通过直觉与结构思考相结合，提出设计声明；通过类比分析法，将Vip设计法则中的主要理论以及思维模式与智能儿童床设计领域的独特性进行类比分析，推演出未来智能儿童床与用户之间的新的交互特征，从而为该产品的交互设计研究提供新思路。     

东土科技汽车智能制造通信网络解决方案

汽车制造是一个高度自动化、智能化的过程,现场有大量PLC等终端设备对各工艺进行控制并且反馈状态信息供企业决策,东土科技,作为中国领先的工业以太网设备和工业计算设备制造商,为汽车智能制造提供稳定可靠的网络通信、终端接入及数据计算设备,使智能与稳定并行,使信息化和工业化融合,在国家智能制造2025的背景下,为汽车制造企业的物联网建设提供优质的解决方案。     

基于区块链边缘计算的云端数据验证方法

提出了一个3层的物联网边缘计算的区块链云架构以及基于区块链技术的分布式云服务模型，构建了低成本、安全、按需访问的IoT智能计算基础框架。边缘计算节点使用SDN控制器，将计算资源边缘化，降低网络中的数据流量，并在物联网设备之间实现最小的端到端延迟和最优的计算资源利用。同时，提出了此架构下的云端数据保护机制，使用移动代理技术将分布式虚拟机代理模型部署在云中，让多租户相互协作以确保数据的完整性验证。虚拟机代理模型与默克尔哈希树生成文件相对应的唯一哈希值，通过区块链上的智能合约来实时监视数据变化，遇异常时向用户发出数据篡改警告消息，并用“质询-响应”模式构建云数据完整性验证方案。最后，在某电网公司的数字化基建(BIM)环境下部署了所提的区块链分布式云架构，通过实验分析了延迟、客户端响应时间和文件操作性能。实验结果表明，与集中云架构比较起来，所提方法具有更快的响应时间、更高的吞吐量和更小的文件操作开销。     

基于物联网云平台的智能电伴热控制系统

目前电伴热控制器普遍存在扩展性差、功能端口单一,无法实现自动化管理、监控等问题。针对上述问题,设计了以STM32F207微处理器为核心,依托物联网云平台的智能电伴热控制系统。在物联网体系结构的基础上,通过互联网,企业可以将所有的电伴热控制器组成一个物物相连的网络,实现对设备监控、智能数据分析、消息分发、远程升级的基础服务。当设备发生故障时能够通过网络进行短信等智能报警,移动终端通过Web实时查询设备工作状态,实现人与设备的实时自然交互,展现出了一种更加智能化的便捷控制系统。     

基于物联网数字工厂与智能工厂的整合研究

制造业中的物联网(IoT)被定义为未来每天车间里的实物、人和系统通过互联网连接,构建制造业的服务系统。智能工厂是构建物联网工厂的前提,它与物联网非常一致。物联网不仅处理物理对象之间的智能连接,还处理与数字工厂内使用的不同IT工具间的交互。由于数据和信息来自异构IT系统,存在领域、视点、粒度级别和生命周期阶段的不一致性,从而导致数据共享时无法进行互操作。因此,基于异构IT环境中集成数字工厂、IT工具和物联网的方法和原则,对不一致性进行研究。首先,提出一种基于识别信息集成内容、时间及方式的方法。其次,提出基于语义Web技术和生命周期协作开放服务(OSLC)工具互操作方法,将物联网和生命周期管理(PLM)平台进行集成。     

基于嵌入式硬件的力觉接口设备隐式力控制系统

设计了一套以嵌入式微处理器LCP2294和专用运动控制芯片为核心的,力觉接口设备隐式力控制系统硬件平台,实现了扩展的嵌人式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在该硬件平台上的移植,建立了面向力觉接口设备应用的多优先级多任务协调调度机制.最后通过时基正弦力轨迹的跟踪实验验证,与传统的基于PC的控制系统相比本控制系统具有更好的实时性,力觉交互的透明性也得到有效提升.     

网络化制造中车间层分布式数字控制系统信息集成框架研究

构建了车间层分布式数字控制系统信息交互平台体系结构,该平台融合了设备层信息与车间层控制、管理信息,可实现底层设备与上层应用系统之间的信息交换与融合集成。提出了基于多智能体的分布式数字控制系统信息集成框架,建立了网络结构及通信机制;论述了多智能体在此集成框架下实现分布式数字控制系统基于总线的设备集成控制,以及与企业内部系统基于公共对象请求代理体系结构的信息集成和与外部系统基于Web服务的信息集成;对其中多智能体、可扩展标记语言消息封装、Web服务等关键技术进行了探讨。阐释了该平台的实现及应用,验证了其可行性。     

A RESTful framework for Internet of things based on software defined network in modern manufacturing

In this paper, we first analyze the scalability and programming network architectures for Internet of things (IoT) in industries. Then, a representational state transfer(REST) framework for IoT based on software defined network (SDN) is proposed. Based on the proposed framework, control plane model and data plane model for IoT are proposed. In addition, a gateway model is provided to evaluate the proposed framework and use case results show that the proposed architectures are good for raw sensor data collecting. This framework provides a sharing mechanism for IoT in the modern manufacturing.     

智能配电网技术在油田智慧矿区建设中的应用

油田矿区智能配电网改造建设是智慧矿区建设的重要组成部分,智能配电网的自愈控制系统是保证矿区配电网实现智能化运行的重要环节,对智能配电网技术的应用及在智慧矿区建设中的基础作用、系统接入方式、数据共享方式和信息互动方式做了较为深入的研究和方案设计。智慧矿区是数字城市与物联网相结合的产物,通过智能计算和感知测控技术的应用,使矿区配电系统与矿区管理、居民服务、公用事业和公众安全等矿区业务所组成的关键基础设施组件和服务相互联,使其更加高效和智能。     

智能制造关键使能技术发展及应用

信息通信技术对传统制造企业产生深远影响,催生智能制造生态系统范式。企业向智能制造范式转型,可从生命周期及价值链、制造层次结构和物理系统功能等三维度部署和实施。智能制造关键使能技术一般涵盖工业物联网、云计算、大数据、计算机仿真、增强现实、增材制造、水平和垂直系统集成、自主机器人和网络安全等九大技术。文章对上述关键使能技术进行梳理与综述,并分析其在智能制造领域应用的最新进展。     

运动控制网络的时钟同步

为了改进网络化多轴同步控制系统的性能，研究了运动控制网络的时钟同步方法。制定了一种网络化运动控制策略，采用广义预测控制算法和报文缓冲机制补偿随机时变网络延迟。提出了一种主从时钟同步机制，讨论了两种在运动控制网络中产生同步事件的方法；推导了一种从时钟的调整算法，该算法不依赖任何的特定运动控制网络，并给出了这一算法基于FPGA的实现结果。     

自主智能制造:社会—信息—物理交互、参考体系架构与运作机制

走向自主是智能制造未来发展的必然趋势,但并不意味着将人排除在制造系统之外,自主制造仍需要以人为中心进行设计。从系统科学的角度出发,在分析物理回路中人机交互和工业4.0自主性的基础上,探讨社会—信息—物理交互的自主智能制造系统的基本构成、元素交互和参考体系架构以及人在其中的角色,进而将人在回路里、回路上和回路外理念分别置于智慧制造的物理空间、信息空间和社会空间,形成三位一体的自主社会信息物理生产系统,最后以混合人工智能方法驱动的按订单生产作业调度问题为例对其运作机制加以展示说明。     

基于Node.js平台物联网Web服务的设计与实现

利用面向服务架构(SOA)的优势,可以解决开发人员与用户在物联网环境中面临的难题。提出了基于Node.js平台的Web服务设备配置文件(DPWS)实现方法,即Node.DPWS,Node.DPWS可在异构节点(包括资源有限的设备)上部署轻量级、高效且可扩展的Web服务。研究结果表明:通过在嵌入式设备上进行性能评估比较,Node.DPWS的性能优于WS4D-JMEDS工具包,Node.DPWS设备其平均响应时间为24.44ms,比SE和CDC快66.3%和53%。在查询Node.DPWS设备时,在12.22 s内即可完成500个请求的基准测试。Node.DPWS设备的响应速度更快,消耗内存更低。为实现新颖、更优服务物联网及其扩展性,可用性,互操作性提供技术参考。     

[学科发展]驱动制造业从“互联网+”走向“人工智能+”的大数据之道

“互联网+制造”和“人工智能+制造”已成为我国制造业转型升级的国家战略。阐述了两者的发展历程及其代表制造模式;从历史渊源出发,梳理了两者在大数据驱动下走向融合的发展演化进程,它们产生了 “互联网+人工智能+制造”的智能制造,并将统一于社会信息物理生产系统旗下。     

基于深度置信网络的大数据制造过程实时智能监控

针对基于浅层学习模型的过程监控方法难以对大数据制造过程运行状态进行实时智能监控的问题,提出了基于深度置信网络的大数据制造过程实时智能监控方法。利用灰度图建立大数据制造过程质量图谱,以精准表达其过程的运行状态;构建用于识别大数据制造过程质量图谱的深度置信网络;应用离线训练好的深度置信网络模型对当前监控窗口内的过程质量图谱进行识别,实现大数据制造过程实时智能监控。最后,应用该方法对某注塑件大数据制造过程进行实时质量智能监控,结果表明：所提方法的识别性能明显优于基于主成分分析与BP神经网络、支持向量机的识别模型,能有效应用于大数据制造过程实时质量智能监控。     

应急装备制造网络的动态资源配置

针对应急装备制造过程的高波动性、高时效性特点,建立了多层制造服务网络模型,并提出基于排队理论的制造网络节点动态资源配置策略,以保证制造资源的合理使用与客户放弃概率的稳定可控。基于不同的制造网络服务目标水平,分别提出了制造网络节点资源动态调节的近似算法和数值解法。通过数值算例的仿真分析,验证了该方法可有效控制并稳定制造系统的目标性能,其针对各制造节点的资源的动态协同优化方案与仿真结果高度契合。所提出方法可应用于应急装备制造服务网络设计中,并为具有更为复杂结构的制造服务网络节点资源配置提供依据。