基于软件定义工业互联网的边缘计算技术研究

发布时间：2023-05-12 20:26

　　21世纪以来,信息网络技术的不断发展、演进,为基础通信、金融经济、传统制造等各行各业各领域都带了新的机遇和发展,极大地促进了跨行业间交叉融合。其中,大数据、人工智能和公有云的发展,催生了工业互联网(Industrial Internet of Things,IIoT)。通过将传统制造业与互联网技术有机结合,以信息数据技术驱动生产的新模式,逐渐取代人工经验模式。从整体生产力和成本的角度,工业互联网为工业界带来了革新,但由于传统制造业通信架构的“历史遗留性”问题,无法满足设备实时通信、全局设备管控以及任务自动化编排;而在计算能力上,无法结合互联网大数据分析、预测技术,导致产品生产、检测准确率和良率低。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)和边缘计算(Edge Computing,EC)的出现,为工业互联网的实现,提供了有效的解决方案。SDN具有网络全局拓扑视野,并通过控制器管理数据流转发,能够实现设备和数据流的集中管理;简化数据平面传输,统一的南北向接口在提升架构扩展性的同时,还实现了网络的可编程化。边缘计算作为新兴计算模型,通过将计算资源以分布式计算节点...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题意义和背景
        1.1.1 国内外研究成果
        1.1.2 工业互联网研究现状
    1.2 论文主要研究内容
    1.3 论文组织结构
第二章 相关技术分析
    2.1 工业互联网
        2.1.1 工业互联网体系架构
        2.1.2 工业互联网架构挑战与机遇
    2.2 边缘计算
        2.2.1 边缘计算背景
        2.2.2 边缘计算的意义及必要性
        2.2.3 边缘计算模型的优缺点
    2.3 软件定义网络
        2.3.1 SDN的发展进程
        2.3.2 SDN关键技术
        2.3.3 SDN技术架构意义
    2.4 本章小结
第三章 软件定义工业互联网架构
    3.1 SDIN架构介绍
    3.2 SDIN工作流程
    3.3 本章小结
第四章 基于SDIN架构的动态流表配置算法
    4.1 概述
    4.2 国内外相关研究
    4.3 网络拓扑建模
        4.3.1 网络拓扑定义
        4.3.2 网络组件标记
        4.3.3 Table-miss预防策略
    4.4 网络数据流建模
    4.5 动态流表参数配置算法
    4.6 仿真及结果分析
        4.6.1 Mininet仿真工具
        4.6.2 仿真结果
    4.7 本章小结
第五章 基于SDIN架构的边缘计算卸载算法
    5.1 概述
    5.2 基于SDIN架构的边缘计算卸载算法
        5.2.1 边缘计算建模及卸载算法
        5.2.2 最小化计算时延的边缘计算卸载
        5.2.3 基于最小化计算时延的实时优先级队列计算卸载算法
        5.2.4 基于最小化计算时延的非实时优先级队列计算卸载算法
    5.3 算法仿真及结果分析
        5.3.1 最小化计算时延的边缘计算卸载
        5.3.2 基于最小化计算时延的实时优先级队列计算卸载算法
        5.3.3 基于最小化计算时延的非实时优先级队列计算卸载算法
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3814577