边-云协同下智能制造单元的物联网络协调配置方法

摘要

针对产线/单元的物联网络配置在边-云协同下时延长、成本高和可靠性低等问题,以智能制造单元为研究对象,提出了一种基于覆盖的中继节点部署(CRNP)算法和贪婪策略的网络边缘计算主节点和感知采集从节点的协调配置方法。设计了智能制造单元的3层“端-边-云”协同框架,构建了边缘物联网络模型;采用改进的CRNP算法,对边缘物联网络进行了主节点配置;结合配置的主节点,采用贪婪策略,实现了对主从节点的扩展和协调配置。以实验室数字孪生制造单元的网络配置为例,验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明:在主节点配置中,所提方法相比最小路径树(SPT)和传统CRNP算法,可以在满足时延约束的前提下,同时最多减少7个主节点,提升2.6%的数据包接收率;在主从节点扩展配置中,所提方法相比随机策略,可减少1.25个主节点,降低0.9 ms的传输延迟。所提方法可为制造产线/单元的低成本、低时延和高可靠边-云协同物联网络配置提供参考。