以太网技术在智能建筑中的应用

介绍工业以太网组网和OPC接口技术在智能建筑上的应用,阐述解决三大系统和各子系统之间的信息互通、操作瓦连性以及网络传输的实时性和确定性,可靠性,应用层协议等问题.     

基于实时以太网的多轴运动控制网络

针对多轴运动控制网络中存在的数据传输的不确定性和非实时性问题,提出了一种基于时隙划分的网络通信方案,使得在每个时隙中只有一个运动控制器在网络中传输数据。采用改进的时钟同步算法完成网络中各节点的时钟同步,按照时隙划分策略进行任务调度,分别为各任务创建线程,并由时间和事件触发线程的执行。通过搭建两轴跟随平台测试网络通信性能,结果表明:以1 s为周期进行时钟同步时,主从时钟偏差的平均值为5. 79μs,标准差为7. 43μs,稳定性可靠;两轴跟随效果良好,数据传输具有较好的确定性和实时性。     

基于封闭专有网络的无线实时通信系统的研究与开发

针对某航天飞行器与地面控制中心的无线实时通信问题,提出一种基于封闭专有网络的全实时系统无线通讯方案;该方案为实时系统组建确定性通讯网络,避免了无线传输受其他网络影响,采用自定义通讯协议传输系统信号,同时对软/硬件系统进行优化设计,消除了无线信道的竞争问题,解决了无线通信难以保证数据传输的实时性且易受干扰等缺点;实验分析结果证明了该方案的有效性,使系统具有较高的采样频率和控制周期。     

支持协同工作的VRML网络虚拟现实系统

针对网络通信的带宽和延时问题,是制约网络虚拟现实发展与普及的关键因素.为解决实时性传输问题,通常的做法是将网络虚拟现实系统建立在高性能计算机、宽带网络、以及新的网络协议(如VRTP)之上,造成代价过高.为了在不改变现有网络带宽和网络协议的前提下实现CSCW,提出一种支持协同工作的VRML网络虚拟现实系统.通过利用细节层次模型和按需传输方法,实现了用户工作空间的快速生成;通过构建多用户通信环境和构造通信数据包,保证了通信的实时性;通过引入操作令牌思想和碰撞检测技术,实现了对象模型的协同并行控制.通过仿真实例,结果表明,提出的网络虚拟现实系统满足低带宽、实时性要求,碰撞检测机制合理,具有一定的实用价值.     

混合机制下的SpaceWire传输延时仿真分析

为确保SpaceWire网络中高实时性消息的确定性端到端传输延时,提出将网络消息分为时间触发消息和事件触发消息的设计方法。通过对时间触发消息发送时刻的调度以及对虫洞路由器工作时间轴的规划,实现对网络消息传输的控制,设计开发一套仿真系统;构建3类网络场景,对消息传输延时仿真结果进行分析评价,验证了该系统兼并事件触发网络与时间触发网络的特点;提出一种基于SpaceWire组路由特点的网络重构方案,仿真实验验证了该方案的可行性。     

远程实验系统中实时视频传输技术的研究

为了解决远程实验系统中视频传输的可靠性和实时性问题,提出了远程实验系统视频传输的网络结构.基于 UDP 协议的实时性优势,采用队列、窗口机制和优先级调度策略实现视频传输控制机制.并介绍了视频传输实验系统的传输控制机制、应用层的程序实现.对传输控制机制的性能进行实验测试,结果表明与单纯的 TCP 和 UDP 协议相比,在 UDP 协议上采用提出的视频传输控制机制有更高的视频传输效率.     

基于OPNET的矿井工业以太网仿真研究

煤矿井下以太网信息集成系统旨在把所有分散的子系统数据集成到工业以太网上统一传输,网络传输实时性和确定性是网络关心的问题.通过构建工业以太网模型,研究不同负载下网络的性能.仿真结果表明,实现全矿井的数据业务综合传输,100M工业以太网不能满足工业现场的需求的,必须构建1000M骨干网络.     

考虑链路重传的工业无线网络确定性调度算法

作为工业网络的关键技术, 确定性调度通过合理安排网络传输资源, 满足工业数据在规定时间内到达目标设备的实时性要求. 工业网络往往部署在环境恶劣、电磁情况复杂的工业现场, 与有线网络相比, 工业无线网络还面临着严重的丢包问题. 考虑到重传是克服链路丢包的简便高效方法, 本文提出了支持持续重传和区间重传两种策略的确定性调度算法. 基于链路时槽松弛度和动态优先级, 调度算法在每个时槽按照调度规则为重传链路配置通信资源, 缓解丢包对数据传输的影响, 并围绕对应重传策略进行相应的时槽、频点优化分配, 保障数据端到端按时到达. 仿真结果表明, 所提调度算法在满足传输确定性的前提下, 有效提升了数据传输的可靠性.     

基于DirectShow和UDP协议的网络视频监控系统

为解决机械臂远程作业过程中的远程视频传输问题,提出了用DirectShow技术和用户数据报(UDP)协议对机械臂进行网络视频监控的方法.该系统以VC6.0为开发平台,实现了远端视频采集、MPEG4编解码、网络发送、接收和远端视频实时播放.详细介绍了网络发送过滤器和网络接收过滤器的主要设计步骤及应用方法,实验结果表明了远端接收的视频具有良好的视觉效果和实时性.     

一种面向输电线路监测的WSN混合式MAC协议

考虑到应用于输电线路监测系统中的无线传感器网络在拓扑结构、网络流量上都呈现出新的特点,提出了一种混合式MAC协议,即在网络空闲时期使用X-MAC协议,在繁忙时期使用流水线式传输调度方法。根据节点的不同角色,使用不同的X-MAC参数提高网络的响应实时性,采用流水线式的传输调度解决线状网络中的隐藏终端问题。仿真结果表明,这种协议能够满足网络对实时性和能量有效性的要求。