[發明專利]一種網絡協同制造中信息互聯的系統及方法

有效

• 申請號: 201910618628.0
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110324351B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王維龍;楊開益;潘鐘強;郭文水
• 申請（專利權）人: 廈門嶸拓物聯科技有限公司;廈門數孿科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;G06F16/22;G06F16/25;G06F21/60
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

1.一種網絡協同制造中信息互聯的系統，其特征在于，包括：授權管理模塊、節點管理模塊、監控管理模塊、基礎信息模塊、OPC-UA通訊模塊、數據處理模塊以及業務管理模塊；

所述授權管理模塊用于對信息互聯的請求和用戶進行認證；

所述節點管理模塊用于維護工業應用軟件與信息互聯節點之間的對應關系；所述對應關系包括節點唯一標識、節點名稱、節點公鑰以及與節點公鑰配對的節點私鑰；

所述監控管理模塊用于對信息互聯中的數據和行為進行監控，并對信息互聯過程中的操作進行記錄；

所述基礎信息模塊用于記錄系統運行信息、系統服務信息以及系統版本描述信息；

所述OPC-UA通訊模塊用于處理基于OPC-UA協議的信息互聯請求；

所述的數據處理模塊包括數據校驗單元、數據轉換單元、數據映射單元、數據加密與壓縮單元、數據路由單元以及數據傳輸單元；

所述數據校驗單元用于對源數據進行合法性和完整性校驗；

所述數據轉換單元用于將源數據格式轉換為目標數據格式；

所述數據映射單元用于維護源數據結構與目標數據結構之間對應關系；

所述數據加密與壓縮單元用于對數據進行加密和壓縮；

所述數據路由單元用于對信息互聯的請求進行路由分發；

所述數據傳輸單元采用基于消息中間件的方式進行數據傳輸，并構建基于優化的消息隊列和數據緩沖區；

所述的業務管理模塊包括可視化流程設計單元和自定義流程規則單元，通過自定義流程規則單元設定信息互聯業務流程，通過可視化流程設計單元設定用于顯示設定的信息互聯業務流程的可視化界面；

數據傳輸的具體過程為：

S310：初始化參數，設數據初始總能量E＝1000nj，最大迭代次數H＝20；

S320：建立數據傳輸概率分布函數；

設節點x在時間T內發送數據傳輸請求，則節點x被選中的概率分布P_x的計算公式：

其中：a為概率分布的約束閾值；

S330：計算耗能約束控制參數μ：

μ＝ρs(1-P_x)T_m

其中：ρ為單位時間內x節點被選中的平均次數，s為x節點的傳輸速率，P_x為x發生數據傳輸的概率，T_m為節點x傳輸持續時間的平均值；

S340：計算網絡耗能N：

其中：e_x為節點x的通信耗能，ε_x為節點x的剩余能量，其中e_x通過簇間與簇頭間的多跳路由進行實際測量，ε_x＝E-e_x；

S340：迭代運算；

修改傳輸速率s＝s+(s*0.1)，重復步驟S320至步驟S340，直到算法達到最大迭代次數H，確定最小的網絡耗能N，將最小的網絡耗能N所對應的耗能約束控制參數μ設定為最優耗能約束控制參數μ，將該最優耗能約束控制參數μ作為數據傳輸的約束條件。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述數據加密與壓縮單元對數據進行加密和壓縮的具體步驟包括：

S110：發送端節點獲取節點的唯一標識所對應的公鑰；

S120：發送端節點根據獲取的公鑰對其唯一標識進行加密，獲得發送端節點的唯一標識密文；

S130：發送端節點將唯一標識密文發送至接收端節點；

S140：接收端節點根據接收自發送端節點的唯一標識密文和與發送端節點的公鑰對應的私鑰對該唯一標識密文進行解密，獲得原文；

S150：接收端節點根據獲得的原文與存儲于接收端節點的發送端節點的唯一標識進行匹配，如匹配成功，則將匹配成功信息發送至發送端節點，進入S160，否則結束；

S160：發送端節點根據公鑰對傳輸數據進行數據加密，生成密文；

S170：對生成的密文進行壓縮；

S180：發送端節點將壓縮完的密文發送至接收端節點；

S190：接收端節點根據接收的密文進行解壓縮和解密操作，獲得原文。