基于Modbus协议的工控设备数据虚拟化系统

针对工业控制现场网络不同设备的多链路通信数据传输问题,本文提出了一种基于Modbus协议的工控设备数据虚拟化方案。通过虚拟数据中心以及物理链路虚拟化、内外网的数据映射这两层虚拟化,实现主控机对现场网络内不同链路设备数据的统一流转与传输。该方案解决了不同链路数据传输的介质差异带来的协议变体问题,同时解决Modbus协议对于多字节类型数据难以区分的问题。在不改变原有协议标准的基础上增强了Modbus协议的数据表述能力,使得不同类型的数据能够在总线上灵活传输;对总线外部的数据访问请求提供统一的接口,降低了现场网络设备部署与维护的成本。

基于虚拟化技术的电子信息设备故障诊断与虚拟仿真实验室设计

阐述使用虚拟化技术构建电子信息设备故障诊断虚拟仿真实验室的方案,通过使用虚拟化技术将电子信息设备的硬件环境虚拟化,使用仿真软件模拟设备的运行状态和故障场景,实现设备的故障诊断。

面向设备虚拟化的微服务多态封装方法研究

针对传统微服务封装方法在应用于工业领域时,面对工业设备种类多样、与生产过程关联紧密的场景,体现出泛化扩展能力不足的现状,文中提出了一种面向工业设备能力虚拟化的微服务多态封装方法。通过提出的接口微服务、微服务继承、微服务多态的概念,提高了微服务组件的可扩展性和复用能力。该方法已成功应用于3D打印机互联系统,明显提升了工业设备的切换效率,也降低了工业设备与生产过程的耦合度。

探究基于云计算虚拟化的机房设备自动化管理系统设计

为了自动化管理机房,需要基于云计算虚拟化技术构建机房设备自动化管理系统,针对机房设备建立客户端和主机系统,在客户端利用总线开发设计模式,构建视频信息监控模块和流量监控模块等,同时利用SIP UR标记和识别机房设备自动化管理过程中的标签,依照SIP终端协议,利用多媒体通信信道构建自动化管理模型,采用云计算虚拟化技术全面处理机房设备的信息,以此为基础开发和设计软硬件。设计的机房设备自动化管理系统具有良好的性能,可以减少内存和时间开销,值得推广使用。

铁路信息系统网络设备虚拟化研究

随着国家十三五铁路规划的实施,大批建成的高速铁路形成高铁网,高速铁路给人民的生活带来的便捷也日益凸显。而在我国美丽的塞上江南宁夏,省内第一条高速铁路吴忠至中卫城际铁路于2019年12月29日正式开通,对于提升宁夏在“一带一路”上的区位优势,构建宁夏内联外通、通边达海的黄金通道,助力宁夏脱贫攻坚和高质量发展有积极影响。保证旅客正常乘坐高铁,铁路信息系统的稳定至关重要,针对铁路信息系统网络设备虚拟化在吴忠至中卫城际铁路建设中的应用以及施工中存在的问题,不断进行整改和完善,解决施工中存在的问题,为后期的稳定运营提供支持。

QEMU-KVM技术框架下的虚拟化设备设计

随着科学技术的进步,嵌入式系统得到了快速发展,并广泛地应用于各行各业之中。但随着嵌入式的应用领域逐渐扩大,人们对于嵌入式的应用需求也越来越高,导致了嵌入式产品中硬件和软件系统变得越来越复杂,这不仅直接拉高了嵌入式产品设计的成本投入,同时也大幅提升产品出现故障的概率。为了能够进一步提升嵌入式产品开发的整体效率,降低成本投入和故障出现的概率,本文设计了一种基于嵌入式系统的虚拟化设备,采用QEMU虚拟化平台,通过KVM加速技术来对CPU进行模拟处理,对内存直接适用宿主机硬件资源进行加速,从而达到物理机的水平。在此基础之上,利用重定位共享库技术模拟仿真平台硬件,以解决硬件功能的逻辑问题,从软件层面实现预期的数据结果。

基于无线传感器网络的Modbus虚拟设备

为有机结合无线传感器网络(WSN)和Modbus现场总线网络,提出了一种新的解决方案,利用网关的协议转换功能,将无线传感器网络节点虚拟成Modbus设备,从而扩展了Modbus协议的使用范围。该方案的优点在于不增加无线传感器网络节点的开销实现无线传感器网络和Modbus总线的无缝集成,同时保证了无线传感器网络响应Modbus查询时的实时性。仿真实验证明了该方案的可行性。

基于Docker的智能量测设备操作系统虚拟化研究

嵌入式操作系统虚拟化技术因其标准化的开发流程和对跨平台的适应能力受到了广泛关注。Docker作为一种轻量级虚拟化方式,具有资源利用率高,启动速度快,实时性好的特点,是嵌入式操作系统高效的虚拟化方案。文章介绍了Docker的原理,并与传统虚拟化技术进行了对比;以智能电能表为例提出了其功能容器化的方案,在Docker容器中构造了基于二叉树支持向量机(BT-SVM)的电能质量扰动识别分类器,实现了7种电能质量扰动的识别,并且测试了其相对传统虚拟机的轻量级特性。为智能量测设备嵌入式操作系统虚拟化与其功能部署容器化提供了一种思路。

一种基于硬件虚拟化地面测控安全防护技术

引言 为解决传统地面测控密码设备数量众多、各星密码服务独立配置隔离性差、星座测控密码资源管理能力弱等问题,采用硬件虚拟化以及虚拟测控服务能力轻量级封装和编排技术,虚拟测控服务以云化应用方式运行于独立、安全隔离的虚拟密码机,调用独立的硬件虚拟化VF虚拟密码功能单元实现测控业务机密性、完整性保护,达到服务云化应用、硬件级隔离和星座测控密码资源独立配置管理的能力。

交互设计中实体设备虚拟化研究

以电子类产品的交流体验为启示,分析了电子类产品在微型化、轻便化的发展方向上交互方式的改变,并结合现有产品的交互方式,论述了实体操作设备的虚拟化趋势。在此基础上,从用户体验的起点感觉入手,从触觉、视觉、听觉3个感觉通道分析了虚拟化设备与传统机械设备在交互方式上的差异,提出了虚拟化设备必然导致触觉通道的信息缺失和视觉与听觉通道负荷增加,自然、高效的人机交互需要结合多个感觉通道并行与协作。

虚拟化技术在自动测试设备升级中的应用

为减少自动测试设备的报废,必须对其进行有效的软硬件升级。但由于自动测试设备本身的复杂性及高昂的软件开发验证费用,以往进行设备升级是比较困难的。虚拟化技术通过在一台控制器上并行运行多个操作系统,为解决上述问题提供了新的途径。首先介绍虚拟化技术概况,并提出4种基于虚拟化技术的设备升级方式:更换控制器、增加商用现货硬件、增加新的测试程序集及增加实时测试功能,然后简述虚拟化的缺点及代价,最后给出相应的结论。

面向虚拟私有网的网络设备虚拟化技术

针对边缘设备随着接入的分支机构增多,需处理的公网与私网数据爆增,导致边缘设备负载过重,影响数据的正常交互.为此,分析了产生问题的根源,提出了网络设备虚拟化技术与多协议标签交换与边界网关协议技术相融合的解决方案.为验证方案的可行性,借助实验室设备,搭建了方案所需环境,完成了方案的部署.部署完成后对方案的可用性、数据访问控制与隔离、数据的分布式处理与负载分担进行了测试,并与传统方式在设备冗余性、扩展性、管理性等10个维度进行了对比.测式与对比结果表明,该方案能在边缘设备上实现数据的分布式处理与负载分担,优于传统方式,是一种有效的VPN解决方案.

基于虚拟化的跨域VPN解决方案

针对目前运营商网络中构建的跨域虚拟私有网实现复杂、自治系统边界设备负载过重、存在单点故障等问题,提出了采用虚拟化方式构建跨域虚拟私有网的解决方案。该方案包括公网隧道的建立、本地VPN实例的建立、自治系统边界设备的虚拟化、边界设备私网路由的交互4个关键步骤。为评估方案的可行性,对方案进行了测试与验证,测试与验证结果表明该方案达到了预期设计的目标。为了评估方案的优越性,与传统多跳EBGP方式构建的跨域虚拟私有网在交换容量、路由条目、标签条目等维度进行了对比分析。对比结果表明,采用该方案构建的跨域虚拟私有网增强了自治系统边界设备的数据处理能力,并减少了自治系统边界设备需处理的数据量,是一种构建跨域私有网的改进方案。

基于双层虚拟思想的边缘设备性能优化研究

随着运营商边缘设备接入用户数的不断增加,需要处理的数据量成倍增长,使边缘设备负载过重,从而影响了多协议标签交换与边界网关协议构建的虚拟私有网数据的正常交互。目前,MCE,HOPE,SDN方案在解决该问题方面都存在一定的局限性:1)MCE方式边缘设备接口不支持创建逻辑通道,因此该方案无法使用;2)HOPE方式会产生路由环路等问题;3)SDN方式单台SDN控制器处理并发的会话数不能超过6.4万。针对上述问题,文中提出了基于双层虚拟思想的边缘设备优化方案,该方案包括边缘设备虚拟化、虚拟私有网隧道建立、虚拟私有网信息隔离3个基本步骤。在此基础上,从网络模型、网络资源池的构建、网络资源池分裂3个方面进行方案优化。基于搭建的实验环境对方案性能进行评估,与传统方式构建的虚拟私有网在包转发率、可管理性、扩展性等方面进行了对比分析。结果表明,双层虚拟的设计方案通过构建网络资源池,实现了资源的统一调度与管理,能够有效解决运营商边缘设备负载过重的问题,是构建虚拟私有网的有效方案。

煤矿井下采煤设备工序虚拟化调度方法

针对常用的煤矿井下采煤设备工序调度算法不能很好的实现有序调度,效率低,且出错率高等问题,提出了一种采用VEIT-SAGA的煤矿井下采煤设备工序调度算法。首先分析了产煤矿井下采煤设备工序的特征,采用自组织VEIT对设备进行整合,将高峰采煤时段互相错开的不同采煤设备工序封装在各自的VEIT虚拟机中,部署到同一台物理设备中。其次通过自适应调整函数确保SAGA的遗传控制参数随着个体适应度大小以及群体的分散情况进行自主调整,以提高群体多样性和算法的收敛性,最后采用VEIT-SAGA算法对不同煤矿井下采煤设备工序控制参数进行优化求解,获取最佳的煤矿井下采煤设备工序调度结果。仿真结果表明,调度误差保持在0.06左右,改进算法调度准确率高达95%以上,比传统系统准确率提高了35%左右,是一种高效的煤矿井下采煤设备工序调度方法。

信息可视化技术在电气设备虚拟制造中的研究

针对三维信息系统并未在产品协同设计上得到广泛应用的现状,通过结合Extensible-3D(X3D)和JAVA程序语言,构建出一个具有人机交互效果的三维信息可视化管理系统。系统的特点是可以在三维场景上直接进行信息管理操作,同时系统会将修改信息自动存入数据库中,再次运行系统时会自动重建三维场景。以电气设备为例表明,所提出的系统架构具有交互性、可视化的管理特性,改变了过去单纯通过文字或二维文件进行信息管理的模式,对企业的虚拟制造有着很好的借鉴作用。

依托tap/tun设备分析openstack中的网络虚拟化

云计算是重要的网络新技术,openstack是云计算的事实标准,学习openstack是每一个云计算工程师的必经之路。Openstack的架构非常庞大和复杂,到目前为止,包含九大核心组件,并且组件还在不断增加。架构中的neutron组件,更是异常生涩,而它的基础便是Linux下的网络虚拟化。通过分析Linux下的网络虚拟化设备之一—tap/tun,解析openstack架构中的网络虚拟化,让学习者能更好地理解neutron组件。

一种面向Microsoft Windows的AMBA设备PCI虚拟化机制

PKUnity-86是基于x86处理器和AMBA开放总线架构的系统芯片,既能快速集成各种标准IP核,又支持Microsoft Windows和x86应用程序.如何使AMBA设备支持工业标准的PCI设备枚举和访问,是支持Microsoft Windows的首要问题.本文提出一种硬件VPCI机制,通过为AMBA设备实现虚拟的PCI配置空间,对配置、存储和I/O交易进行转发,Microsoft Windows就能无差别地识别位于PCI总线的标准PCI设备和位于AMBA总线上的AMBA设备,复用标准PCI设备驱动程序以访问相应的AMBA设备.在Bochs模拟器上,基于该PCI虚拟化机制的PKUnity-86系统芯片成功启动Microsoft Windows 98和Windows XP和运行典型的x86应用程序.VPCI的硬件开销仅为标准PCI的13.7%,性能优于标准PCI;读和写PCI配置空间的性能分别是AMD VSA的7.31和6.73倍.

可视化虚拟设计在大型生活垃圾转运设备开发设计中的应用

从产品的生命周期着手 ,阐明了虚拟设计的概念。利用集成工程设计分析软件I—DEAS ,对挤压板进行虚拟设计 ,并进行有限元分析 ,得出了挤压板的变形、应力分布图 ,为厂方提供了详实、可靠的设计数据。

MODBUS在斗轮机的机器人化改造中的应用

斗轮机是一种大型的散料堆取设备,多为人工操作。斗轮机的机器人化改造工作将其变成了一台具有一定智能的自动机器。在这一改造过程中,设备上的MODBUS总线起到了非常重要的作用。本文将讲述MODBUS总线在改造中的作用和具体实现技术,以及相关的知识。