一、面向工业物联网感知层中的核心技术研究
(1)在网络体系结构层面,建立了基于UWB的工业网络化控制系统的体系结构,使工业控制网络系统实现定位、信息识别、控制、监测及诊断等一体化。提出了基于UWB的工业无线网络化控制系统的拓扑结构和相关机制。在不需要额外的硬件设备可实现无线链路的冗余,即仅一个可行的选择路径能服务于许多原来的路径,且这个路径又服务于一个备份的路径,以提高传输路径冗余度等,如图1和2所示。相关成果获省学术成果二等奖1项,三等奖3项。
![](https://www.syuct.edu.cn/__local/0/1B/DA/5903E3F47903FE8F75E8C0E6AE9_F0066292_291F.png?e=.png)
图1基于双频二级拓扑结构的无线Profibus
![](https://www.syuct.edu.cn/__local/6/D8/9F/540F48103B9056C260B1944808A_BDE46A37_1FE9.gif?e=.gif)
图2 支持PROFIBUS与UWB无线通信集成的设备模型
(2)在无线网络协议层面,针对工业网络化控制系统的通信任务在数据链路层中的调度问题,提出了TSHAF-MAC协议,该协议根据工业级物联网中周期性通信任务和非周期性通信任务来分配每一个超帧中的竞争期和非竞争期,如图3。兼顾了上层下达的周期性通信任务和非周期性通信任务在数据链路层中的实时调度,能够有效缓解无线技术在工业环境中通信质量严重下降给工业网络应用带来的负面影响。该项科技成果获得了发明专利授权,并在辽宁省实现了成果转让。
![](https://www.syuct.edu.cn/__local/F/41/FA/1B8C0B9758A09ACED279F0FD95E_2131FCCB_8EFA.jpg?e=.jpg)
图3 TSHAF-MAC协议进程模型
二、面向工业典型应用的物联网演示与验证平台及示范项目建设
利用面向工业物联网核心技术的研究成果建立了省内先进的工业物联网的石油开采过程监控仿真实验平台,如图4所示;
![](https://www.syuct.edu.cn/__local/C/46/94/80C82AC91B0D7704997CF928F5B_BE39BE41_3EAF.jpg?e=.jpg)
图4工业物联网的石油工业开采过程监控仿真实验平台