面向信息自主传输的织机互联自组织网络研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianyi8999
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目前国内外应用于织机行业的远程监控系统可以通过云平台构建,但忽略了织机控制终端之间的机机互联。针对以云服务器为中心的织机网络可重构性差、传输效率低、网络优化困难的问题,亟需开展织机控制终端组建的去中心化自组织网络的研究。针对以上问题,本文面向织机控制终端的信息自主传输及织机互联需求,以去中心化自组织网络为研究目标,主要开展了以下研究工作:1、研究并提出了织机自组织网络的构建方法。针对织机网络可重构性差的问题,分析织机网络组网需求,利用Mesh网络技术构建织机自组织网络,Mesh网络中织机设备之间、织机设备与云端、织机设备与其他设备织机可以构成Mesh网络。对织机自组织网络进行抗毁灭实验,在自组织网络构建后,断开网络中关键节点的连接,网络自动重构恢复正常工作,证明网络具有可重构性。2、研究并优化了织机数据高效传输的消息传输机制。针对织机网络数据传输效率低的问题,分析研究数据模型、数据交换语言和MQTT协议的相关技术,建立基于MQTT的消息识别机制。对织机设备的通信涉及的数据根据通信需求进行分组,只订阅应用需求的织机数据。实验证明,当应用只需获取部分织机时,应用此方法需要传输的数据少于传统的方法,能按需传输,提高了消息传递效率。3、提出了基于BP神经网络的织机智能网络优化算法。针对织机网络优化困难的问题,研究基于BP神经网络的织机智能网络优化算法。分析自组织网络现有可优化的与性能指标相关的问题,综合节点的多个参数优化原有的自组织网络。在仿真实验中重要的设备较网络优化前更靠近网络的中心,减少了与其他设备通信的平均跳数。4、构建了去中心化的自组织网络的实验平台。为了验证织机自组织网络可重构性、传输效率、网络优化较现有方法的无线通信效果,搭建织机远程监控系统作为实验平台,通过通信测试验证了织机自组织网络较传统无线网络具备更强的通信能力,网络稳定性更好、抗干扰能力更强。针对上述工作,实验表明,论文设计的自组织网络构建方法可以构建织机自组织网络,网络具备抗毁灭性;基于MQTT消息传递机制传输效率高于传统的方法;基于BP神经网络的智能网络优化算法,能使网络更符合实际传输需求。证明了本文织机自组织网络构建、信息传输和网络优化方法的可行性,为行业提供了一种有效的织机组网技术范例,对促进织机智能工厂建设具有一定意义。
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