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随着国家对制造业的重视和现有信息技术的不断发展,越来越多的企业开始重视信息化管理。在信息化的进程中,数据采集是第一步,也是最关键和最重要的一步。生产过程中数据采集的准确性和实时性关乎产品的生产质量,很大程度上决定着企业的生产效率和实际收益,因而对离散制造数据采集过程中的相关技术进行研究具有非常重要的现实意义。 本文首先针对现有的离散制造业数据采集方法进行调查与研究,结合在实际数据采集项目中使用的面向数据的(Data-Oriented,DAO)数据采集方法,分析得出该方法虽然在一定程度上能够满足离散制造数据采集的需求,但还存在对于采集的数据清洗不足够的缺点,提出了面向数据预处理的( Data Preprocessing-Oriented,DAPO)数据采集方法。DAPO方法主要是在原有的DAO方法中引入了实时流计算框架对数据进行预处理,从而更好地满足离散制造数据采集需求。 其次,针对数据采集过程中大规模并发的TCP连接容易引起网络拥塞,影响实际生产的问题,对TCP协议的拥塞控制策略提出了两点改进。第一,针对现有的TCP拥塞控制协议中慢启动过程的拥塞窗口在最后一个往返时延(Round-Trip Time,RTT)内增长过快,容易造成网络拥塞的问题,提出了分阶段逐步逼近慢开始门限值的(Phase-Divided Approaching Ssthresh,PDAS)慢启动算法,将最后一个RTT进行延长。PDAS慢启动算法主要思想是在第二个0.5ssthresh的增长过程中降低拥塞窗口的增加速率,逐渐趋近于慢启动门限值,使网络能够平滑的进入到拥塞避免阶段。避免数据采集过程中大规模的TCP并发连接在慢启动的最后一个RTT内拥塞窗口增加过大,造成网络拥塞。第二,对于 TCP拥塞控制中超时重传算法进行改进,提出了自适应参数的(Self-Adaptive Parameter,SAP)超时重传算法。SAP超时重传算法的主要思想是在超时重传发生时,将慢启动门限值和拥塞窗口进行动态调整,并且动态的参数能够结合当前网络的实际拥塞情况,使网络能够自适应地从拥塞中恢复,降低网络震荡。 最后从算法的性能和实现难易度对改进后的拥塞控制算法进行分析,通过NS-2仿真平台和DASE(Data Acquisition Simulation Environment)模拟平台进行实验,比较了改进前后的算法性能。实验结果表明改进后的算法能够降低网络的抖动,提高网络吞吐量,优化数据传输性能,更好地完成离散制造的数据采集工作。