一种基于NETCONF的TSN网络配置方法

时间敏感网络的手动配置方法不能满足制造业IT和OT网络不断融合的发展趋势,同时,实时控制和机器视觉等应用对带宽、延迟、抖动等服务质量需求的不断提升。基于NETCONF网络配置协议,提出了自动收集网络拓扑信息和流量需求进行TSN自动配置的方法,能够自动适应网络拓扑和流量需求的改变。阐述了基于集中式网络配置实体CNC、集中式用户配置实体CUC的集中式网络配置架构和自动配置方法,并通过原型系统实现和测试验证了该方法的有效性。

基于MQTT协议的物联网电梯监控系统设计

电梯运行状态远程监控和参数评估以及系统管理是提升电梯安全运行的新举措。提出了一种基于MQTT协议的物联网电梯监控系统,该系统由物联网终端设备、阿里云服务器、电脑或手机终端设备组成。终端以STM32F407ZGT6作为核心控制器,通过移植LwIP与FreeRTOS实现Socket网络通信,基于MQTT协议实现终端与阿里云服务器之间的数据传输,将终端采集的电梯实时状态信息与故障信息上传到远程服务器。在电脑或手机上登录MQTT客户端去订阅对应主题的消息,可以对电梯的状态进行实时监控与评估。通过实验证明,该系统设计合理运行可靠,具有良好的兼容性且成本低,提升了电梯运行的监控能力和故障诊断的效率。

基于X86平台的EtherCAT主站设计与实时性优化方案

EtherCAT是工业以太网总线的代表应用,现已在嵌入式、FPGA等多个平台下开发应用,但在X86架构上的实时应用较少。基于X86的硬件平台,使用实时补丁与EtherCAT协议框架,设计性能稳定的EtherCAT主站。提出内核模块的设计方法,以及隔离CPU,设置CPU频率的运行方式,进行实时性能的优化。在200μs的高速通信周期下,最大抖动从ms级优化到50μs以内,抖动均值从80μs优化到1μs以内。满足高性能实时运动控制与高速数据采集的要求。

基于实时Linux的OPC UA与时间敏感网络融合技术研究

针对工业物联网中网络设备互联互通、系统语义互操作的问题,本文提出了一种OPC UA规范与时间敏感网络标准融合映射的方法,并对该融合方法进行了研究分析。为了验证OPC UA与时间敏感网络融合技术的正确性,本文基于实时Linux的OPC UA与时间敏感网络融合实验系统平台,对OPC UA与时间敏感网络融合进行试验验证。实验结果表明,实验系统平台中的两个网络节点的时间同步测试误差基本控制在纳秒级别,OPC UA Pub/Sub数据包在IEEE 802.1Qbv流量调度方案下的延迟抖动能控制在±1μs以内,实现了OPC UA与时间敏感网络的融合映射,能够满足OPC UA与时间敏感网络融合的应用需求。