[發明專利]一種智能制造專網數據采集調度系統

有效

• 申請號: 201611145652.X
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106603659B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 朱曉榮;鞏曉迪;陳美娟;周辰駿;張雷
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 毛啟程

本發明公開了一種智能制造專網數據采集調度系統，基于轉發和控制平面分離的理念，構建面向智能制造的4G專線智能調度系統，同時系統滿足集中調度、分權分域管理等功能，實現靈活調用網絡資源和快速部署的能力，并對外提供標準北向API接口，通過SDN和NFV技術實現無線接入設備的集中管理、按需調度和安全等增值業務快速開通等功能。該系統分為五個部分：企業內部連接制造設備的內網，基于4G的無線接入網，連接內網和外網的新型無線接入網關和負責網絡集中調度管理的云平臺以及智能制造中的各種應用。全網架構采用云平臺實現，網絡的互聯通過新型接入網關實現，對網元功能采用SDN的方法以自適應的方式進行控制平面與數據平面的分離。

技術領域

本發明設計了一種智能制造專網數據采集調度系統，應用于工業、制造業服務，屬于無線通信技術領域。

背景技術

隨著美國的“工業互聯網”、德國“工業4.0”以及我國的“互聯網+”戰略的提出，虛擬網絡與實體生產深度融合，智能制造在新一代信息通信技術基礎上，將制造技術與數字技術、智能技術、網絡技術的集成應用于設計、生產、管理和服務的全生命周期，在制造過程中進行感知、分析、推理、決策與控制，實現產品需求的動態響應，新產品的迅速開發以及對生產和供應鏈的網絡實時優化制造活動。它以網絡互連為支撐，以智能工廠為載體，構成了制造業的最新形態。因此，只有借助新一代通信技術才能實現傳感器設備的信息感知、通過寬帶網絡對數據進行精確控制和遠程協作，才能實現網絡化、智能化、服務化、協同化的智能制造。

發明內容

針對智能制造企業在采用4G專線進行工業數據傳輸時出現的上傳速度慢、安全性差、部署開通慢等實際問題和需求，本專利設計了一種4G專線智能調度原型系統：基于SDN構建集中的網絡調度管理平臺。實現無線接入設備的集中管理、按需調度和安全等增值業務快速開通。基于NFV實現新型無線接入網關的研發，按需提供TCP優化、數據壓縮、IPsecVPN等服務，實現工業數據的安全、快速傳輸。

技術問題：

本發明設計出一種智能制造專網數據采集調度系統，即基于SDN和NFV的制造專網數據采集調度系統，包括五個部分：企業內部連接制造設備的內網，基于4G 的無線接入網，連接內網和外網的新型無線接入網關和負責網絡集中調度管理的云平臺以及智能制造中的各種應用。系統的實現主要是基于SDN和NFV構建集中的網絡調度管理平臺，是一種虛擬化可編程的網絡平臺，基于此平臺利用信息感知技術可以實現網絡智能化，同時能夠支持多種網絡協議，靈活部署未來新型網絡協議。系統中網絡的互聯主要是通過新型接入網關來實現。面向企業內網，實現異種控制及數據采集設備和各信息化系統的互連；而面向外網，通過4G專線連接業務平臺和其他企業內網，實現跨越公網的智能專網。

技術方案如下：

一種基于SDN和NFV的制造專網數據采集調度系統，包括五個部分：企業內部連接制造設備的內網智能制造內網，基于4G的無線接入網，連接內網和外網的新型無線接入網關和基于SDN和NFV的網絡調度管理平臺以及智能制造中的各種應用。

具體如下：

智能制造內網主要是企業內部用來連接制造設備，通過ZigBee、藍牙、WiFi、RS485、現場總線等各種無線和有線的方式將生產企業內的各類智能生產設備、檢測設備、傳送設備、輔助管理設備，以及操作人員、維護管理人員信息化連網。

新型無線接入網關連接智能制造內網和外網，采用網絡功能虛擬化(NFV)技術實現新型無線接入網關，網關主要包含各種通信接口模塊、協議適配模塊、設備發現和管理模塊、跨域轉發模塊、資源映射模塊、安全管理模塊、數據和控制接口模塊。

基于SDN和NFV的網絡調度管理平臺負責網絡的集中調度和管理，基于此平臺利用信息感知技術可以實現網絡智能化，同時能夠支持多種網絡協議，靈活部署未來新型網絡協議。