以人为中心的工业物联网互操作关键技术研究

发布时间：2024-05-29 04:38

　　人与周边制造环境的信息集成问题已有多种工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)解决方案,但工业物联网人机互操作(Human-IIoT Interoperation)中邻近服务发现与连接还存在很多亟需解决的问题。如在人机服务请求发起阶段,人机互操作中服务建模与需求捕捉的时空动态性问题;在人机服务发现阶段,本地分布式工业物联网服务发现过程中拥塞问题;在人机服务连接阶段,邻近群集设备探测过程中无线连接过载与扫描盲目性问题。论文围绕智能工厂中人机互操作问题,在人机互操作的服务集成、服务发现、服务连接等三个方面展开深入研究,主要工作及创新性成果如下:(1)提出了一种社会化设备对设备(Device-to-device,D2D)的人机互操作架构。针对智能工厂中人机互操作的“扁平化”直接交互需求及时空异构性问题,引入设备社会化网络,构建社会化D2D工业物联网架构;引入智能物件(Smart Objects)中间件技术,开发了一种以人为中心中间件的人机服务与属性封装技术;引入EPCglobal扩展协议,设计了一种服务互操作记录的分布式存储技术,为人机移动性接触与隐...

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1人与工业环境交互发展阶段

1第1章绪论1.1课题来源本论文的研究工作得到了以下项目和课题的资助：（1）国家自然科学基金：基于移动智能体调度的混杂工业无线传感器网络抗毁性研究（批准号：61571336）；（2）国家“十二五”科技支撑计划项目子课题：智慧城市消防环境监测与残疾人健康监测系统研制（批准号：201....

图3-1人在工业物联网的互操作模型，与ISA95参考模型比较

243.2以人为中心的工业物联网架构3.2.1人与工业物联网环境的互操作模型通过调研“中国制造2025”战略首批试点企业[106,107]，工业4.0越来越关注以人为中心的物联网交互的新需求。人参与并集成到工业物联网环境中，在智能工业物联网应用的各个环节中扮演不同的角色。在工业物....

图3-2面向服务的社会化D2D工业物联网架构

26为载体，能实现这些物理设备与信息服务混合的资源元素的表达，能感知其自身及周边的环境（现场及社交网络）的其他智能物件资源。智能物件仅需要保持有限的邻居智能物件之间的连接，形成P2P服务交互网络。为了建立物理世界的人机交互模型，智能物件组成的环境包含三类节点：人的节点、本地社会化....

图3-3工业物联网人机互操作的智能工厂架构

29订购各个环节中的传感器、执行器、网关设备。工业物联网资源可分为固定式和移动式两类：固定式工业物联网资源如固定的现场设备、工位装卸机械手臂、厂房、空调设备等；移动工业物联网资源如人驾驶的车辆、手持设备、穿戴设备、带RFID标签的工具容器等。这些资源通过加装的嵌入式设备进行服务封....

本文编号：3984087