支持OPC UA功能的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)自動化領(lǐng)域的通訊協(xié)議種類繁多導(dǎo)致支持不同協(xié)議標準的設(shè)備集成困難，同時從現(xiàn)場級設(shè)備到企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的貫通也需要復(fù)雜的逐級調(diào)試。論文提出了一種支持嵌入式OPC UA功能的基于TDMA的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(IWSN)通用架構(gòu)，從工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集到互聯(lián)網(wǎng)的管理平臺，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在傳輸機制上和語義信息層面上的統(tǒng)一。
　　論文首先對工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議和OPC UA在傳統(tǒng)金字塔模型中的應(yīng)用進行分析，提出在工業(yè)無線傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)中集成OPC UA功能的整體融合架構(gòu)。在這個架構(gòu)下設(shè)計支持OPC UA功能的工業(yè)無線傳感器節(jié)點和無線網(wǎng)關(guān)，在無線傳感器節(jié)點上設(shè)計映射管理模塊以及嵌入式的OPC UA服務(wù)器，以實現(xiàn)對底層設(shè)備的統(tǒng)一管理。
　　其次對支持OPC UA的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行實現(xiàn)。無線傳感器節(jié)點收發(fā)模塊得到的不同協(xié)議格式的消息，經(jīng)過映射管理模塊轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一格式，在服務(wù)端地址空間進行統(tǒng)一管理。工業(yè)無線傳感器節(jié)點基于嵌入式LPC1769開發(fā)，并在OPCUA

3、SDK基礎(chǔ)上開發(fā)OPC UA的C/S功能組件。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，論文設(shè)計并開發(fā)針對工業(yè)現(xiàn)場的工藝流程監(jiān)控管理平臺。平臺實現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)采集和簡單工藝流程配置管理的功能，工藝流程管理模塊使用了Aciviti工作流引擎。
　　最后，論文通過對無線傳感器節(jié)點入網(wǎng)以及OPC UA服務(wù)器的地址空間訪問、讀/寫操作以及監(jiān)控服務(wù)等功能測試，驗證了本文提出的與OPC UA技術(shù)融合的新型工工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。同時論文測試并驗證了工