物联网环境下基于人-物-场信息融合的事件信息结构模型

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wgguihuake
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近年来,伴随着德国“工业4.0”的提出,制造业的革新成为时下的热点问题。借助于物联网、大数据、云计算等新兴信息技术在行业内的不断普及应用,制造业在宏微观层面都发生了变化,这些变化也正标志着智慧制造这一新型制造模式的产生。在宏观上,智慧制造已经能够满足客户的个性化定制需求,制造企业间不再是孤立的,制造模式向着资源服务化、过程协同化、产业联盟化、制造能力社会化的方向发展。在微观层面,制造过程向着实时化、自动化、智能化发展。智慧制造的底层制造过程依托于信息物理融合系统,其制造过程是数字化的,企业的能够实时采集和感知制造过程中的多源信息尤其是制造过程中的物体信息以及环境信息,形成“人-物-场”融合的管理情境信息。基于“人”所要求的管理责任与管理需求、“场”所代表的现实情境,可以实现对“物”信息的管理意义解释。“人-物-场”信息融合的管理情境是智慧制造管理模式中特有的情境问题。作为智慧制造制造过程的基础性研究,基于“人-物-场”信息融合的管理情境建模连接了信息物理系统和管理决策层次,是智慧制造系统制造过程信息描述的基础,也是虚拟化制造资源信息交互的基础,同时也是多层次决策模式下决策单元自主决策所依赖的环境。基于“人-物-场”信息融合的管理情境模型的本质是对管理过程中事件的表达,在企业的生产运营过程中总是实时地产生大量有意义事件。一般情况下,都是由管理者结合自身业务职责和需要,根据事件发生时所处的环境,对事件进行决策响应,事件的决策又进一步影响管理情境,从而为新事件的产生提供环境,形成事件驱动过程。然而,现有的研究从静态信息处理出发,对于实时过程中基于信息物理系统的人-物-场的实时事件信息理解和结构还缺少有效的方法。基于这样的背景,本文首先总结了离散事件系统、事件驱动架构在国内外的研究现状,概述其相关理论。给出系统论中系统、状态的概念以及事件驱动架构的架构模式。其次,基于系统论和传统事件驱动架构的研究结合智慧制造生产过程的新特征,给出“人-物-场”中信息的相关概念以及基于“人-物-场”信息融合的事件系统架构。再次,基于信息融合、情境信息的应用和复杂事件处理等信息处理方式的相关理论,提出“人-物-场”信息融合方式结构和信息处理方式。最后,将场景信息、场景知识进行本体化表示,以钢铁连铸-连轧流程为实例,对提出的“人-物-场”信息融合模型进行应用验证。
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