工业无线网络

摘要： 本文通过分析当前国内外光通信行业物流自动化技术发展的趋势和要求,结合自身智能工厂中物流自动化建设的实践经验,提出了提升工业无线通信在电动单轨石英棒输送系统中稳定性的基本思路和实现方法。通过充分利用国内外先进的工业无线通信技术,一方面成功实现了电动单轨石英棒输送系统实时对地定点通信,另一方面成功解决了在高度信号屏蔽性的净化厂房内远距离通信过程中电动单轨石英棒搬运小车双向控制数据经常丢失的技术难题,实现了高纯石英玻璃棒在生产制造过程中全自动化搬运,有效降低了现场操作人员的劳动强度,增强了生产过程中物料搬运的安全性,提升了企业的综合竞争力。

摘要： 随着物联网技术的快速发展,以无线通信技术为基础对工业环境中的物理性生产设备进行控制监测的新兴工业无线网络得到了越来越广泛的应用。工业无线网络在可移动性、扩展性以及安装维护成本等房屋与传统有限网络相比均具有明显的技术优势。为加快工业无线网络的推广应用,文章重点对其高能效通信技术进行分析研究,以降低工业无线网络在通信过程中的功耗问题,并推动其通信可靠性性以及实时性的提升,从而使工业无线网络的适应性和实用性进一步提高。

摘要： 随着工业4.0的发展,不同种类的新型工业应用被部署到工厂中,这对现有工业无线技术提出了实时性和高速率的要求.为了同时满足这两种需求,本文在支持高速率的IEEE802.11的基础上,提出了基于软件定义的动态时分多址(Time division multiple access,TDMA)机制无线接入系统.首先,为了提供时延有界的传输服务,设计并实现了基于MAC(Medium access control)层的动态TDMA接入机制.然后,为了满足工业无线网络中的动态变化的带宽需求,考虑设备数据量的动态变化,在SDN(Software defined network)控制器上通过基于最小二乘法的线性回归算法预测设备时隙需求,再将动态时隙分配问题转化为优化问题以最大化网络中所有设备动态时隙需求.最后,通过仿真对比TDMA时隙分配算法的性能,并在实际网络环境中开展系统部署与测试.结果表明,相对于其他TDMA接入机制,动态TDMA机制在保障时延有界的同时能有效提升传输性能.

摘要： 通过对现有无线工业网络技术进行分析,进一步指出漏波电缆技术的优点及其运用于智能起重机的可靠性,并为建立智能起重机的通讯控制提供了一种高效的方案.

摘要： 近年来信息和工业技术的发展取得了显著成果,作为工业物联网基础的工业无线网络也开始受到各界高度重视。基于此,文章将围绕工业无线网络 TSN 实时优先队列调度算法开展研究,多跳网络的免同步调度得以通过研究实现,算法有效性也在研究中得到了验证,具体实验证明本文研究的算法能够保证时间触发流和事件触发流的实时性通信。

摘要： 进入工业4.0时代,大规模互联分布式智能工业设备产生了海量的具有时延敏感和计算负载差异的异构工业任务,终端侧有限的计算能力难以支持任务的实时高效处理.通过工业无线网络将任务卸载到网络边缘侧服务器进行多接入边缘计算成为解决终端侧算力受限问题的一种有效手段.然而,工业无线网络有限的时频资源难以支持大规模分布式工业设备的高并发任务卸载.本文充分考虑异构工业任务高并发计算卸载中有限时频资源约束和建模难的问题,提出一种基于深度强化学习的动态优先级并发接入算法(Deep Reinforcement Learning-based Concurrent Access Algorithm with Dynamic Priority,CADP DRL).该算法首先分析异构工业任务的时延敏感性和计算负载时变性,为工业设备分配不同的优先级,动态地改变工业设备接入信道进行计算卸载的概率.然后,利用Markov决策过程形式化动态优先级高并发计算卸载问题,并采用深度强化学习方法建立高维状态空间下状态到动作的映射关系.针对动态优先级和并发卸载的多目标决策问题,设计了包含优先级奖励和卸载奖励的复合奖励函数.为保证训练数据的独立同分布,同时提高算法收敛速度,提出了带经验权重的经验回放方法.对比实验结果表明,CADP DRL能够快速收敛,实时响应,在实现最小卸载冲突的情况下为高优先级工业设备提供最高的成功卸载概率保证,性能优于slotted-Aloha、DQN、DDQN和D3QN算法.

摘要： 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.

摘要： Rajant公司的专有Kinetic Mesh^(®)网格网络采用具有本质安全特性的BreadCrumbs^(®)节点进行构建,它可以动态连接人员、资产和设备(包括装置当前及未来操作的各方面信息)。该网络可以降低总拥有成本,同时通过使雇员专注于单一设备而简化对雇员的工作要求。在最大化生产效率以及进行创新时,这种自我修复、点对点的工业无线网络给予操作人员所需要的信息通讯的灵活性、可靠性、高效能性和可放大性,同时可使风险最小化,降低停工时间和成本,增加安全性,让这些石化工厂可以保持领先的竞争优势。

摘要： 在现有的电机各项参数检测技术的基础上,设计了一种基于工业无线网络WIA技术的电机安全节能监控系统.实现了对电机(马达)的各项电力参数进行远程无线测量、状态检测以及各种保护,并通过WIA网络上传至计算机,实现计算机的远程无线监视和管理.

摘要： 笔者在分析现有的储油罐区监测技术的基础上,提出了一个基于工业无线网络WIA技术的储油罐监测系统方案,本文详细介绍了该方案的系统运行原理、系统结构及系统功能。

摘要： 本文提出了一种自适应的休眠算法，使网络中的节点自适应的调节节点休眠的时刻和周期，并通过节能进程自动转换休眠状态和唤醒状态，既解决了工业无线网络的能耗问题又较好的协调了节能效率和监控效率的关系。仿真结果表明，该算法既能够取得较好的监控效果，又能有效的节约节点能耗。同时本文提出了一套能量管理机制，可以由能量管理器或者用户调节节能参数，实现了监控频率和节能效果的自动和手动可调。

摘要： 在WIA-PA规范中，对于路由协议的实现没有具体规定，针对WIA地址分配机制和MESH-STAR网络拓扑结构，设计了一种适用于符合WLA规范的工业无线网络的多径路由算法-增强的最少跳数优先路由(ELHFR)。rn ELHFR把全网拓扑定义为连通图，然后生成子图作为一个节点到另外一个节点的传输路由，针对路由生成算法和路由机制给出了具体描述。仿真实验表明，ELHFR具有良好的可靠性和稳定性。

摘要： 适用于工厂自动化的无线网络要求高实时、低功耗、高确定性,但同样也如同其他无线网络面临着各种安全威胁.结合这种网络TDMA机制、星型拓扑等特点,提出了一种轻量级的安全体系结构FA-Sec.FA-Sec以安全管理者(Security Manager,SM)为核心对网络进行安全管理,包含密钥管理和通信安全两个方面.密钥管理基于KDC进行密钥建立和更新,但并不完全依赖于KDC分发,有效降低通信开销.通信安全为单播通信和广播通信提供了机密性、完整性、来源认证及新鲜性保障.单播通信利用确定时隙发送的特点,避免IV传输的开销.广播通信基于单向Hash链进行来源认证,但避免了传统方法广播次数与Hash链相关的缺点.安全分析和开销分析证明,FA-Sec在密钥和通信上具备完备的安全特性,但其所带来的能量开销较小,对这种网络的实时性影响不大.

摘要： 本文介绍了在港口集装箱码头复杂的无线网络环境下,利用西门子SCALANCE-W、SCALANCE-X等产品为装卸桥设备部署的工业无线视频系统.重点叙述了岸桥无线视频系统对无线通信的规划要求及关键指标.以往岸边集装箱起重机的操控室和电气室间的PLC主要通信缆是拖链柔性光缆，其设计余量小，且专缆专用。拖链光缆会随着使用年限的增加因疲劳、老化及潮湿等因素，发生光纤带折断隐患。本文通过使用全新的SCALANCE工业无线技术解决了移动小车布线难的问题，为岸桥无线视频系统提供了稳定的高带宽网络通信。建成的工业无线通信网络系统，与原光缆通信系统并存，大大降低了通信故障对生产、设备的制约，同时节约了拖链柔性光缆使用成本，也为SCALANCE工业无线技术在港口企业的应用探索了一条成功的路线。

摘要： 为应对工业无线测控需要而提出的单跳令牌环网受无线模块通信距离限制,无法满足实际工业应用需求.为了延长通信距离,扩大令牌环网应用范围,提出一种在基于原令牌环协议的基础上挂接主从的两层无线监控网络WICN—TL(Wireless Indus—trial Control Network—Two Layers),介绍了其协议模型的拓扑结构及通信流程,将该协议在基于IEEE802．15．4a的硬件平台NanoNET上加以实现,并接入PROFIBUS—DP现场总线系统,在某污水处理厂进行了实地测试.测试结果表明,该协议具有良好的通信能力和较大的覆盖范围,能够适应工业环境的应用需要.

摘要： 为应对工业无线测控需要而提出的单跳令牌环网受无线模块通信距离限制,无法满足实际工业应用需求.为了延长通信距离,扩大令牌环网应用范围,提出一种在基于原令牌环协议的基础上挂接主从的两层无线监控网络WICN—TL(Wireless Indus—trial Control Network—Two Layers),介绍了其协议模型的拓扑结构及通信流程,将该协议在基于IEEE802．15．4a的硬件平台NanoNET上加以实现,并接入PROFIBUS—DP现场总线系统,在某污水处理厂进行了实地测试.测试结果表明,该协议具有良好的通信能力和较大的覆盖范围,能够适应工业环境的应用需要.

摘要： 为应对工业无线测控需要而提出的单跳令牌环网受无线模块通信距离限制,无法满足实际工业应用需求.为了延长通信距离,扩大令牌环网应用范围,提出一种在基于原令牌环协议的基础上挂接主从的两层无线监控网络WICN—TL(Wireless Indus—trial Control Network—Two Layers),介绍了其协议模型的拓扑结构及通信流程,将该协议在基于IEEE802．15．4a的硬件平台NanoNET上加以实现,并接入PROFIBUS—DP现场总线系统,在某污水处理厂进行了实地测试.测试结果表明,该协议具有良好的通信能力和较大的覆盖范围,能够适应工业环境的应用需要.

摘要： 针对工业现场控制环境对无线传感器网络的要求，并结合当前国内针对IEEE802.15.4a标准的研究现状，本文从实际出发，设计了一种基于ARM9平台的工业无线传感器网络节点，详细介绍了网络节点的硬件设计方案以及部分电路原理图，介绍了节点驱动程序的执行流程，并在此节点上实现了远程遥控功能，给出了远程遥控的相关程序代码。该网络节点可以用来组建基于IEEE802.15.4a的工业无线传感器网络。

摘要： 一种识别对应于无线网络信道的预编码矩阵的方法包括以下步骤：识别包括单位矩阵的容量度量，使用忽略单位矩阵的近似度量来近似容量度量，使用近似度量在矩阵码本中所有矩阵上搜索以便识别增大无线网络信道的容量的特定预编码矩阵，以及跨无线网络信道传送对应于该特定预编码矩阵的矩阵索引。本文中还描述了用于识别预编码矩阵的另外技术，以及一种近似无线网络中无线网络信道的容量的方法。

摘要： 本发明实施例公开了无线网络设备、无线网络系统和无线网络节点控制方法。一种无线网络节点控制方法，应用于包括一个汇聚节点和多个子节点的无线网络，该方法包括：根据预定的策略，预先为各个子节点随机设置休眠时间与工作时间；汇聚节点判断各个子节点的当前状态，并根据子节点的当前状态记录该子节点的监测数据，其中：在子节点当前处于工作状态的情况下，直接获取该子节点当前上报的监测数据，对所获取的监测数据进行记录；在子节点当前处于休眠状态的情况下，根据预置算法对该子节点当前的监测数据进行估计，对监测数据的估计值进行记录。通过本发明的实施例，有利于降低无线自组织网络的能量消耗，还可以改善网络的鲁棒性、可靠性及实时性。

摘要： 本发明公开了一种优化无线网络层实现网络互连的方法，包括：将无线网络控制器分为无线接入网服务器和设置在基站的无线适配器，所述无线适配器对相关的无线接口协议进行处理；通过适配功能体将无线适配器与光接入网络相连接，将无线接入网服务器和核心网分别连接光网络单元，以实现光接入网络与无线通信网络的互连。本发明还公开了一种基站和有线网络互连的方法及系统，将无线网络的无线接口协议栈下移到基站，由基站进行处理；将所述基站通过无源光网络或光纤/同轴电缆混合网与所述无线网络相连，进行无线传输。可有效的避免单点故障，具有更强的灵活性和可扩展性，便于组网，扩大网络的覆盖。适应未来业务的发展，适合无线接入应用，便于与有线网络融合。

摘要： 一种具有无线网络设备的无线台站，所述无线网络设备能够提供到无线网络的链路层接口；一种运行在无线台站中的链路层(L2)上的方法；以及一种携带了在无线台站中处理器上执行时实现所述方法的计算机可读代码段的承载介质。所述方法包括：在台站与无线网络相关联之前，无线接收从该台站可听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点发送的L2帧。该方法还包括收集与所接收的L2帧有关的信息，包括L2信息和L3信息。L3信息包括AP是否正在发送来自移动代理的IP分组，以使得该台站可关联到正在与移动代理通信的无线网络。所述方法还包括将与该台站可听到的无线网络有关的信息存储在数据库中。所存储的与每个无线网络有关的信息包括下述信息中的一项或多项：无线网络的标识符、从无线网络的AP接收的L2帧中的L3信息、与何时从AP接收到L2帧有关的时间戳、以及来自AP的L2帧的信号强度指示。

摘要： 提供了一种用于操作第一无线网络单元（A）的方法，其中所述方法包括：确定（102）意图经由物理共享无线电信道（PSCH）传输的数据实体（DE）；确定（104）所确定的数据实体（DE）的多个段；确定（106）所述物理共享无线电信道（PSCH）的至少一个第一无线电资源窗口（rw（n‑1））；监测（108）所述至少一个第一无线电资源窗口（rw（n‑1））；根据所述至少一个第一无线电资源窗口（rw（n‑1））的被监测的无线电资源（rr11、rr21）来确定（110）所述物理共享无线电信道（PSCH）的第二资源窗口（rw（n））中的多个候选资源（rr12、rr22），其中所述多个候选资源（rr12、rr22）中的每个候选资源（rr12、rr22）是所述物理共享无线电信道（PSCH）的资源链（RC1、RC2）的一部分；选择（112）所述多个候选资源（rr12、rr22）中的一个作为传输开始资源（rr12）；以及经由沿着所选择的传输开始资源（rr12）所属的资源链（RC1）的无线电资源（rr12、rr13、rr14）来传输（114、116、118）所述数据实体（DE）的多个所确定的段，其中经由所述资源链（RC1）的无线电资源（rr12、rr13、rr14）中的单个无线电资源来传输所述段中的单个段。

摘要： 本发明实施例公开了无线网络设备、无线网络系统和无线网络节点控制方法。一种无线网络节点控制方法，应用于包括一个汇聚节点和多个子节点的无线网络，该方法包括：根据预定的策略，预先为各个子节点随机设置休眠时间与工作时间；汇聚节点判断各个子节点的当前状态，并根据子节点的当前状态记录该子节点的监测数据，其中：在子节点当前处于工作状态的情况下，直接获取该子节点当前上报的监测数据，对所获取的监测数据进行记录；在子节点当前处于休眠状态的情况下，根据预置算法对该子节点当前的监测数据进行估计，对监测数据的估计值进行记录。通过本发明的实施例，有利于降低无线自组织网络的能量消耗，还可以改善网络的鲁棒性、可靠性及实时性。

摘要： 一种识别对应于无线网络信道的预编码矩阵的方法包括以下步骤：识别包括单位矩阵的容量度量，使用忽略单位矩阵的近似度量来近似容量度量，使用近似度量在矩阵码本中所有矩阵上搜索以便识别增大无线网络信道的容量的特定预编码矩阵，以及跨无线网络信道传送对应于该特定预编码矩阵的矩阵索引。本文中还描述了用于识别预编码矩阵的另外技术，以及一种近似无线网络中无线网络信道的容量的方法。

摘要： 本发明公开了一种优化无线网络层实现网络互连的方法，包括：将无线网络控制器分为无线接入网服务器和设置在基站的无线适配器，所述无线适配器对相关的无线接口协议进行处理；通过适配功能体将无线适配器与光接入网络相连接，将无线接入网服务器和核心网分别连接光网络单元，以实现光网络与无线通信网络的互连。本发明还公开了一种基站和有线网络互连的方法及系统，将无线网络的无线接口协议栈下移到基站，由基站进行处理；将所述基站通过无源光网络或光纤/同轴电缆混合网与所述无线网络相连，进行无线传输。可有效的避免单点故障，具有更强的灵活性和可扩展性，便于组网，扩大网络的覆盖。适应未来业务的发展，适合无线接入应用，便于与有线网络融合。

摘要： 本发明的目的在于提供一种能够防止无线资源的缺乏以及系统负荷的增加的交换机、无线网络控制装置、无线网络装置以及无线通信网络系统。RNC(7)具有：第1呼出请求接收部(7e)，其从交换机接收仅针对已存在无线小区的第1呼出请求；估计存在无线小区导出部(7c)，其导出被估计为对象通信终端装置存在的估计存在无线小区；第1呼出执行部(7b)，其对已存在无线小区和估计存在无线小区执行呼出；呼出响应信号发送部(7e)，其向交换机发送针对呼出的响应信号；第2呼出请求接收部(7f)，其在未发送针对第1呼出请求的响应信号的情况下，从交换机接收针对与已存在无线小区不同的无线小区的第2呼出请求；以及对该不同的无线小区执行呼出的第2呼出执行部(7g)。

摘要： 本发明提供一种无线入侵防御系统、包括该系统的无线网络系统以及无线网络系统的操作方法。其中，无线入侵防御系统包括：接入点；多个终端，通过无线网络向所述接入点发送无线帧或从所述接入点接收无线帧；以及无线入侵防御系统，监测所述无线帧，其中所述无线入侵防御系统向多个终端中的特定终端发送连接解除请求，并且阻止所述接入点对所述特定终端进行应答。