[發(fā)明專利]一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)

在審

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• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113282399A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海波
• 申請（專利權(quán)）人: 科東（廣州）軟件科技有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 北京華夏正合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

1.一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于，包括感知網(wǎng)絡(luò)層、計(jì)算通信層、生產(chǎn)生態(tài)層和調(diào)度決策層；

感知網(wǎng)絡(luò)層包括各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的物理網(wǎng)絡(luò)；各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)用于獲取外部生產(chǎn)要素，并向計(jì)算通信層上報(bào)外部生產(chǎn)要素；還用于從計(jì)算通信層獲取內(nèi)部生產(chǎn)要素和接收生產(chǎn)生態(tài)層下發(fā)的生產(chǎn)控制指令，并利用生產(chǎn)要素進(jìn)行相關(guān)的生產(chǎn)活動，且向計(jì)算通信層上報(bào)生產(chǎn)結(jié)果；其中，所述內(nèi)部生產(chǎn)要素為用于生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)本身生產(chǎn)輸入的其他生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的外部生產(chǎn)要素和/或生產(chǎn)成果；各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述生產(chǎn)要素包括其所述外部生產(chǎn)要素和其內(nèi)部生產(chǎn)要素；

計(jì)算通信層用于采集并存儲各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述生產(chǎn)要素和生產(chǎn)結(jié)果，在整個(gè)所述架構(gòu)中共享；還用于為生產(chǎn)生態(tài)層、調(diào)度決策層和感知網(wǎng)絡(luò)層各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)提供云計(jì)算能力；

生產(chǎn)生態(tài)層用于接收調(diào)度決策層的調(diào)度決策指令，基于各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)預(yù)期的所述生產(chǎn)要素利用計(jì)算通信層的云計(jì)算能力同步生成各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述生產(chǎn)控制指令，以對各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)控制；

調(diào)度決策層用于生成調(diào)度決策指令，發(fā)送所述調(diào)度決策指令至生產(chǎn)生態(tài)層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述架構(gòu)，其特征在于，所述計(jì)算通信層包括：相互連接的各邊緣云和與各邊緣云連接的中心云；

所述邊緣云，用于獲取相關(guān)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)有的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)成果；還用于為生產(chǎn)生態(tài)層和所述相關(guān)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)提供邊緣云計(jì)算能力，以生成所述相關(guān)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述生產(chǎn)控制指令和控制所述相關(guān)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)活動；

所述中心云，用于為調(diào)度決策層和生產(chǎn)生態(tài)層提供中心云計(jì)算能力；還用于存儲各邊緣云的所述相關(guān)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述生產(chǎn)要素和生產(chǎn)成果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述架構(gòu)，其特征在于，當(dāng)所述生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)時(shí)，管理該生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述邊緣云具有與該生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)一一對應(yīng)的CPU，用來專門管理該生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述架構(gòu)，其特征在于，

所述生產(chǎn)生態(tài)層包括多個(gè)生產(chǎn)控制單元，每個(gè)生產(chǎn)控制單元基于相關(guān)調(diào)度決策指令利用相關(guān)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的預(yù)期的所述生產(chǎn)要素生成至少一個(gè)的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)控制指令。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述架構(gòu)，其特征在于，

所述調(diào)度決策層還具體用于基于各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)結(jié)果利用所述云計(jì)算能力生成綜合生產(chǎn)結(jié)果；還具體用于基于各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的所述生產(chǎn)要素和/或生產(chǎn)結(jié)果和/或綜合生產(chǎn)結(jié)果利用所述云計(jì)算能力調(diào)整調(diào)度決策指令，并發(fā)送至生產(chǎn)生態(tài)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述架構(gòu)，其特征在于，

所述調(diào)度決策層還用于生成生產(chǎn)預(yù)測指令，下發(fā)至生產(chǎn)生態(tài)層；還用于基于生產(chǎn)生態(tài)層的預(yù)測結(jié)果利用計(jì)算通信層的云計(jì)算能力生成所述調(diào)度決策指令，發(fā)送至生產(chǎn)生態(tài)層以進(jìn)行生產(chǎn)控制；

所述生產(chǎn)生態(tài)層還用于基于生產(chǎn)預(yù)測指令利用計(jì)算通信層的云計(jì)算能力對各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的活動進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)測，并把預(yù)測結(jié)果發(fā)送至調(diào)度決策層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述架構(gòu)，其特征在于，

所述生產(chǎn)生態(tài)層還用于基于生產(chǎn)預(yù)測指令利用計(jì)算通信層的云計(jì)算能力生成預(yù)測控制指令，并向各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)下發(fā)；

各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)基于所述預(yù)測控制指令利用計(jì)算通信層的云計(jì)算能力進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)測，并把節(jié)點(diǎn)預(yù)測結(jié)果發(fā)送至生產(chǎn)生態(tài)層，用于生成生產(chǎn)生態(tài)層的預(yù)測結(jié)果。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述架構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)度決策層具體用于基于設(shè)定目標(biāo)或各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)獲取的外部生產(chǎn)要素的變化生成生產(chǎn)預(yù)測指令。

9.根據(jù)權(quán)利要求2至5或7至8任一所述架構(gòu)，其特征在于，中心云還用于當(dāng)一邊緣云計(jì)算能力不足時(shí)，分擔(dān)該邊緣云的計(jì)算任務(wù)。