云制造环境下资源云端化技术研究

摘要

云制造是一种新型的网络化制造模式,是制造业与云计算技术相结合的最新成果。在云制造环境中,设备资源云端化主要指对云资源的感知、描述、封装和接入等技术,是实现底层资源共享的基础。通过云端化技术将制造资源以网络的形式对外提供服务,形成云端服务,用户可以按需使用资源,其充分体现了“制造即为服务”的思想,以“按需服务”为核心,满足客户对资源的使用,它是云制造模式得以实现的基础。
　　在云端化过程中,设备资源的云接入问题是其核心问题之一,是云制造物理资源虚拟化的关键,是云服务平台与云资源提供者之间进行信息交互得以实现的基础。而有关云制造资源接入的研究并没有具体的、有效的资源云接入方法,主要还停留在资源接入框架上。因此,本文针对云制造环境下的制造资源云接入展开以下研究工作:
　　1、云制造资源的云端化实现的理论基础研究
　　在详细分析云制造特征和云制造标准及规范的基础上,详细介绍云端化实现的流程,并研究云端化过程中的制造资源的描述和服务化封装技术,同时详细说明当前设备组网主要存在的网络体系和云制造资源的接入方法。
　　2、基于无线ZigBee技术的制造资源接入方法研究
　　研究基于ZigBee技术的云制造资源三层接入框架:(1)制造资源物联层(2)资源集中监控层(3)资源的PC接入层;同时研究基于ZigBee的网络节点地址分配机制,用该地址分配方法解决云资源提供者设备地址编号复杂,身份识别困难的问题。最后研究ZigBee的AODVjr路由算法的路由协议和其查找机制,并根据AODVjr路由算法的缺陷进行改进。
　　3、引入云制造的底层设备,开发嵌入式管理系统和PC云端封装工具
　　研究底层设备与嵌入式管理系统的底层通信协议,和基于ZigBee的驱动接口绑定;同时研究PC云端封装工具和云服务平台进行通信的方法。最后以XYZ三轴绘画平台和D3810-1型平面电解刻印机床接入实验为例,说明本文研究的采用ZigBee技术、嵌入式技术和PC云端封装工具的云端设备资源组网接入方法是一种有效的接入方法。
　　本文研究基于无线ZigBee技术的制造资源接入方法可以有效的解决云制造环境下资源接入的问题,为云制造的运行,提供有效的解决机制。而且本文的研究将进一步完善云制造的基础理论,特别是为云制造环境下的资源接入提供新的理论、思路和方法,并促进服务型网络化制造向着更新、更深、更细的方向发展。

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第一章 绪论

§1.1课题研究背景

§1.2国内外研究现状

§1.3课题研究目的及意义

§1.4论文研究内容与文章结构

§1.5本章小结

第二章 制造资源云端化实现研究

§2.1面向服务的云制造体系结构

§2.2云制造资源特点

§2.3云制造资源云端化流程

§2.4本章小结

第三章 基于无线ZigBee技术的制造资源接入研究

§3.1基于ZigBee技术的云制造资源接入

§3.2面向云端化的ZigBee路由算法研究

§3.3本章小结

第四章 云制造资源的接入与应用

§4.1云制造资源的硬件系统设计

§4.2 PC云端封装工具开发

§4.3底层设备接入云服务平台实验分析

§4.4本章小结

第五章 总结与展望

§5.1全文总结

§5.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文