基于多协议融合的弱电机房一体化管控及其策略研究

随着高校信息化建设和应用的深入,弱电机房及其内部的智能化设备数量与日俱增。设备的安全运行状态监测和机房环境监测报警成为学校信息化运维管理工作中的重要内容。不同类型监测设备、管控设备之间的通信协议严重影响了运维管理效率和质量。通过构建多协议融合一体化管控平台,可实现数据传输、协议转换、数据分析预警、智能管控一体化,加强不同系统间设备的互联互通,提升管理效率和水平。

移动多协议融合网关技术研究

为在特殊环境下快速组建大规模移动自组网,提出一种移动多协议融合网关,该网关具有互通以太网、无线局域网、多层级Ad Hoc网络的能力。采用在网关IP层实现多种路由协议转换的方案,结合网关与终端的特点,对网关级Ad Hoc网络与终端级Ad Hoc网络使用不同的路由发现机制,以保障路由收敛时间最少,提高网络的自适应速率。网关采用OPNET软件建模并仿真实际组网拓扑结构,结果表明,移动多协议网关能满足移动环境下组建快速、稳定、灵活的异构网络的要求,并实现异构网络之间数据的交换和无缝转发,满足异构网络业务的服务质量需求,同时减少路由收敛时间。

面向煤矿井下的多协议融合网关设计

针对现有煤矿安全监测系统中信息传输可靠性差、异构数据融合度低的问题,设计了一款面向煤矿井下的多协议融合网关。该网关可同时接入不同协议类型的传感器,将多源数据以以太网协议数据的形式传输到远程服务器进行信息融合。在该网关中,物理层通过不同协议(RS232、RS485、CAN、ZigBee)传输介质和接口接收终端的数据信息;协议层对不同的数据格式进行解封,得到终端用户原始数据;系统层通过任务管理和通信调度完成多类型设备的接入;应用层设计用户函数和调用内核空间的网络层协议进行数据封装,得到以太网协议格式的数据后不需处理就可传送到上级节点,完成网关多类型协议数据到以太网协议数据的转换传输。测试结果表明,该网关可以实现RS232、RS485、CAN、ZigBee等协议数据转以太网协议数据的透明传输,且传输时延集中在15ms以内,传输数据丢包率低,具有很强的通信可靠性。

移动多协议融合网关的建模

多协议融合网关是一种融合多种路由协议,实现异构网络混合组网的网络设备。为验证多协议网关在移动环境下的可行性,文中在OPNET网络仿真软件的基础上,对多协议网关建立模型,并设定通过网关互操作Ad hoc、WLAN、LAN网络的仿真场景,加载Email、FTP、Database业务模拟实际网络行为。结果表明,移动多协议融合网关能实现异构网络之间数据的交换和无缝转发,保障异构网络业务的需求。

面向FC-以太网融合网络的嵌入式网关设计

为了降低网络维护成本和统一网络架构,实现面向FC的多协议融合型网络.本文给出IP over FC网关的设计方案和实现方法,详细介绍基于FPGA的嵌入式网关其系统架构和数据处理流程.同时对千兆以太网与FC之间帧格式的转换与地址映射进行仿真分析,并结合某型号航天器具体应用场景完成前期工程验证.结果表明,嵌入式IP over FC网关能够高效实现数据帧的解析与路由,协议转换最小时延为25μs,完好地实现FC与千兆以太网的无缝衔接与协议转换.

基于6LoWPAN的边缘路由器设计研究

提出了一种智能6LoWPAN传感网络边缘路由器设计实现方法。该方法基于嵌入式操作系统Linux系统平台和单CPU的方案实现,通过在系统Linux上移植6LoWPAN协议簇,使射频接口LAN承载6LoWPAN网络,本地6LoWPAN传感网络通过边缘路由器接入互联网。6LoWPAN传感网络边缘路由器采用多协议融合的方式实现IPv4/IPv6双栈协议、NAT64协议、6to4隧道协议的统一,实现6LoWPAN网络节点通过6LoWPAN边缘路由器与互联网在不同网络环境下的自适应接入。

矿用多总线数据通信分站系统设计

针对煤矿数据采集传输中各类总线通信方案存在传输效率低,准确性差,统筹管理难等问题,提出一种多总线融合通信方案,并进行系统软硬件设计。系统以RS485总线连接传感设备完成数据采集与发送,以CAN总线联系井下各分站实现数据共享,以Modbus TCP总线沟通井上和井下信息站点响应井下数据上传,构成通信三级网络链路。采用基于ARM核心的STM32控制单元协调三类总线间数据传输,自由转换不同通信协议,实现数据在整个网络中透明传输。测试结果表明传输延时控制在13 ms以内,系统实时性和可靠性得到了有效提高。

基于多PLC协同的边缘计算网关测试平台设计

在工业企业数字化转型的大趋势下,边缘计算网关作为数据采集与转发的重要设备,需求快速上升。但目前国内工业企业自动化程度较低,工业互联网标准碎片化问题突出,边缘计算网关需要面对异构设备接入数量不一、工业协议多样、多数据并行采集的工业现场环境。然而,目前缺乏实验室环境下对边缘计算网关异构设备接入能力、工业协议兼容能力及并行数据采集能力快速验证方法的相关研究。设计了一种多PLC协同测试方法实现对工业数据采集现场环境的模拟,采用可视化测试用例开发、多协议融合、多PLC并行管控技术,在实验室条件下实现了对边缘计算网关的多设备、多协议、多数据采集边缘计算能力的快速测试验证。并搭建了一套基于多PLC协同的边缘计算网关测试平台,通过并行数据采集和协议融合等实验,证明该平台能够为工业企业提供快捷有效的边缘计算网关验证,能够极大地降低工业企业试错成本,助力企业数字化转型。

多标准数字广播网络终端切换技术研究

首先介绍了移动终端在不同数字广播网络间(以DVB-H和DTMB为例)移动时得到无缝切换服务的需求与场景。随后介绍了欧洲的数字广播标准DVB-H,DVB-T和中国的数字广播标准DTMB,切换的判决条件以及节目的同步过程,终端进行切换的状态转换机制,以及实现切换功能的移动终端的模块结构设计。最后给出了实验结果。