CN111586198B - 一种自组织的机器互联方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自组织的机器互联方法,该方法让接入同一设备网络中的设备自组织的互联互通,新加入网络的设备通过向网络中所有的IP地址广播自己的IP地址和设备主要信息,让网络中所有设备都能知道网络中的设备和此设备的IP地址,设备之间能够相互通讯。网络中负责通讯管理的设备接收其它设备的广播地址和情况后,得到网络中设备的接入情况,向其它设备通过TCP进行通讯其它设备停止广播,由通讯设备管理网络通讯的情况,其它设备的通讯情况都会被通讯设备记录下,设备之间构成自组织网络。
Description
技术领域
本发明属于工业生产通讯技术领域,具体为一种自组织的机器互联方法。
背景技术
物联网技术在各个行业得到广泛的应用,在工业领域有广泛的应用前景,例如在纺织工业领域。在工业现场构建生产设备的机器网络需要将各个机器互联互通,实现机器之间的数据交换。可以通过某一台机器访问其它的机器得到其它机器的数据,更改其它机器的设备参数。将某个设备接入网络就可使所有设备上网。
实用新型CN208440765U所述的纺织机器虽然增加的通讯模块,可以通过Web远程更改数据的参数,但没有实现各个纺织机器互联互通,实现纺织机器之间进行通讯。专利CN104244228采用的自组织网络***及组建方法,通过通讯终端搭建自组织网络,属于通用的自组织连接的方法,没有考虑工业生产实际需求,特别是复杂且变化的工业协同生产对通讯网络柔性的需求,而通过相同的服务器标识集组建网络的方法,工业设备安装固定ID的通讯终端进行通讯。组建网络需要更改成相同的服务器标识集,设备之间的第一次通讯也需要输入对方的IP地址,每个设备在网络中也需要有固定的IP地址,不能通过动态主机配置协议自动连接。目前有关机器设备互联的方法,主要是给每个设备一个固定的IP地址,将所有设备连接到一个路由器或交换机上,设备之间通过访问彼此的IP地址,实现设备之间的互联互通。当设备重新上电或有新的设备加入到网络中时,由于设备的IP地址改变,无法加入到原来的网络中,需要给每个设备重新设置一遍IP地址,耽误生产需要改进。
现有方法存在以下缺点:
1.现有方法进行网络连接时需要对设备进行人工调整,更改设备的网络参数,当网络连接变化情况较为频繁时,需要大量的人力频繁更改网络参数,对工业生产带来不便,不能应对多变的工业生产环境。
2.现有方法没有考虑工业设备的处理器运算资源有限,进行工业控制工作的同时完成通讯工作,当通讯任务过重时会影响正常的工业控制工作,而固定的通讯路线会导致通讯中心的通讯压力过大,通讯工作需要具有一定的灵活性以避免对正常的工业控制工作的影响。
3.现有方法通过给固定的通讯终端固定的IP地址来区分不同的设备,通讯终端不能识别其它设备的信息,网络通讯的情况不能得到有效的监控,难以保障设备网络连接和通讯工作较高的可靠性,而工业生产对生产过程有很高的可靠性的要求,现有方法的通讯工作不满足工业生产过程高可靠性的要求。
4.现有方法没有考虑工业生产中,复杂的协同生产工作对通讯的柔性的需求,通讯工作需要根据生产的需求,改变网络连接情况,使工作相关的几个设备能够建立连接,完成与协同生产工作对应的通讯工作,以保障通讯路线的通畅和通讯的实时性,避免由于通讯阻塞导致进行协同生产的设备不能正常工作。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出了一种自组织的机器互联方法。该方法让接入同一设备网络中的设备自组织的互联互通,新加入网络的设备通过向网络中所有的IP地址广播自己的IP地址和设备主要信息,让网络中所有设备都能知道网络中的设备和此设备的IP地址,设备之间能够相互通讯。网络中负责通讯管理的设备接收其它设备的广播地址和情况后,得到网络中设备的接入情况,向其它设备通过TCP进行通讯其它设备停止广播,由负责通讯管理的设备管理网络通讯的情况,其它设备的通讯情况都会被负责通讯管理的设备记录下,设备之间构成自组织网络。
本发明解决所述技术问题的技术方案是:设计一种自组织的机器互联方法,其特征在于,包括能完成工业相应生产需求并能完成通讯工作的具有多线程工作能力的多个工业控制器设备;每个工业控制器设备中均能植入自组织互联的驱动程序,被网关设备随机分配一个IP地址,多个工业控制设备根据实际工作内容需求进行分组,每个组中某个时刻下指定一个工业控制设备为负责通讯管理的设备,负责本组内协同工作;多个分组的负责通讯管理的设备通过网关设备管理互联,网关设备及多个工业控制器设备构成自组织网络。
所述自组织互联的驱动程序包括设备互联的逻辑的程序:包括负责通讯管理的设备的通讯逻辑、其它设备自动接入网络的程序;实现通讯功能的程序:包括数据包的打包和解析、IP地址的调用和识别、心网络跳包用于确认连接的程序;相关数据库的程序:包括网络中设备连接情况的数据库、网络通讯情况的数据库、数据包对应数据的数据库。
所述自组织互联的驱动程序的具体流程是:
开始,设备上电后完成自检、自诊断和上电初始化,检查设备联网通讯情况,设备如果没有连接到网络中,设备在人机交互界面显示网络未连接的标志,并进入单机工作的状态,持续判断是否连接到网络;设备如果连接到网络,则设备接下来进入自组织互联的工作状态;
设备与网关设备通讯,被网关设备随机分配一个IP地址,并将自身包括IP地址、名称和功能的信息广播到网络中;判断当前设备是否为负责通讯管理的设备,如果是负责通讯管理的设备,则接收其它设备信息并解析设备信息,生成网络中设备连接情况的数据库报表,连接其它设备,并向其它设备发送网络设备连接情况,运行负责通讯管理的设备的通讯管理工作程序,判断设备网络是否发生变化,如果发生变化,则确认设备连接情况,更新网络设备信息,更新网络中设备连接情况的数据库报表,发送网络设备信息;如果没有发生变化,则继续运行相应的工作程序;
若当前设备不是负责通讯管理的设备,则生成、打包、广播设备信息,解析网络中其它设备发送的设备信息,判断所发送来的设备信息是否为通讯设备,如果不是则继续等待,如果是则与负责通讯管理的设备建立连接获取网络设备连接情况,运行设备相应的工作程序,返回判断是否该设备负责通讯管理。
设备互联的逻辑的程序的过程是:首先设备上电后进行自检和初始化,然后判断是否进行网络连接,如果没有进行网络连接则运行单机程序,否则与路由器等网关设备进行连接;连接后此设备与网关设备通讯获得网络信息,例如此设备分配的IP地址,然后根据工作需求判断此设备是否为负责通讯管理的设备,如果不是负责通讯管理的设备,则生成此设备的信息,包括IP地址和设备ID等重要的信息,打包后向网络中其它设备广播,然后等待网络中负责通讯管理的设备与此设备建立连接,接收负责通讯管理的设备发送的网络设备信息,获得网络中其它设备的信息和连接情况,然后根据工作需求与其它设备进行连接;若是负责通讯管理的设备则接收解析网络中其它设备发送的信息,生成网络设备信息的报表,然后根据其它设备的IP地址与其它设备建立TCP连接,将网络设备信息发送给其它设备,同时监控设备网络的变换,如果出现变化,则更新网络设备信息并发送给其它设备,使其它设备获得实时的网络设备信息。
设备之间的通过TCP/IP的方式进行通讯,设备之间进行通讯时,将要发送的数据打包成数据包,集中发送出去,通讯有序便于管理;设备通讯会将通讯的数据包为HTML格式的数据包,通过多层的描述,将数据格式,数据的分类数据间的逻辑关系用计算机语言进行说明,使通讯的数据具有灵活性。
设备之间通讯发送和接收数据包时向负责通讯管理的设备发出消息,让负责通讯管理的设备记录通讯的情况,如有错误则重新发送。
设备自动接入网络包括以下步骤:
设备自检时检测网络连接情况,若接入则获取自己的IP地址,若未接入进入单机状态;
设备将自己的IP和包括名字功能在内的主要信息打包,在网络中广播数据包;
负责通讯管理的设备接收并解析数据包,更新网络中设备接入情况并打包发送给所有设备;
设备解析数据包,新接入设备得到网络中其它设备的信息,其它设备得到新设备信息;
网络中设备通过打包发送和接收解析数据包自由通讯,同时向通讯设备汇报通讯情况。
设备自动接入网络,构成自组织网络,负责通讯管理的设备负责监视网络中的设备连接情况,当有新设备的接入和原有设备的离开时,将新的网络接入情况打包发送给网络中其它设备和新设备。
与现有技术相比,本发明有益效果在于:
第一,设备可以自动接入设备网络中,当有新设备进入工厂中,设备可以自动接入工厂中原有的网络中,不需要给每个设备重新输入相应的IP地址。当设备掉线后,设备重新接入网络方便快捷。设备互联互通的网络灵活开放。
第二,网络自组织连接,网络中所有设备都能互联互通,避免所有设备都必须通过主设备通讯,发送数据的设备都需要先将数据包都发给主设备,再由主设备发给接收数据的设备,造成主设备通讯压力过重,导致通讯堵塞,延迟较高,甚至无法通讯的的问题。设备之间通讯能力更强,只需完成两个设备间的通讯,而不需要主设备和多个设备进行通讯。
第三,负责通讯管理的设备会生成通讯情况和设备接入情况的报表,能够实时监视网络中设备连接和通讯情况,告诉网络中的其它设备,并能在人机界面如客户端和监控设备向用户显示出来,如出现异常,设备网络中的设备可以执行备用方案,用户可以在现场看到及时发现并排除网络中的故障,避免耽误生产。设备互联互通的网络的可靠性高。
第四,网络中的设备可以通过这种方法,根据不同的工作需求与网络中不同的设备建立连接,完成相互通讯,通讯路线具有一定的柔性,满足多个机器进行协同生产时柔性的通讯需求,有利于多个生产机器设备根据不同的生产需求,实现不同生产机器设备的互联互通,完成不同设备的协同生产。
第五,生产过程,通过具有一定柔性的自组织互联的通讯,满足多个机器进行协同生产时柔性的通讯需求,有利于多个生产机器设备根据不同的生产需求,实现不同生产机器设备的互联互通,完成不同设备的协同生产。避免由于通讯路线和工作需求不匹配造成的通讯阻塞,利于网络中不同设备之间完成协同工作时的通讯传输,满足设备协同工作对通讯的实时性要求。
第六,相对现有的互联技术,本发明将自组织的通讯方法应用于工业生产领域,特别是多个机器设备的协同生产,针对多个机器之间进行协同生产需要进行相互通讯的程序,实现互联互通的问题,应用自组织的互联技术,使新的机器设备能自行加入原有的网络中,完成与其它机器设备的协同生产的通讯工作,原有的机器设备退出原有的协同生产工作,其它的机器设备能够做出反应,多个机器设备能够实现柔性的互联互通。
附图说明
图1为本发明自组织的机器互联互通方法流程图。
图2为本发明的一则设备自组织网络组件的网络***示意图。
图3为本发明的一则较佳的接入织机网络的通讯接口示意图。
图4为本发明的一例织机自组织连接的程序功能框图。
图5为本发明进行工业协同生产的部分程序功能框图。
具体实施方式
为使本发明的实施方案与意义优势表述得更为清楚,下面结合附图对本发明进行更为详细的说明。
如图2为本发明的一则机器设备自组织网络组件的网络***示意图。在工业现场200中,设备之间构成自组织网络210,可以在工业现场200的监控设备220上监控自组织网络210中的设备,更改设备的参数,也能通过云端230,与用户端240通讯,由用户端240监控自组织网络210中的设备,更改设备的参数。自组织网络中的设备a1至a5即211至215通过如图3的织机接入网络的通讯接口与路由器216连接,通过本发明的方法建立自组织网络。设备a1至a5均可在进行控制工作的同时完成通讯工作,均能负责通讯管理,通过设备之间工作的需要组建设备网络,并确定当前负责通讯管理的设备。在图2中,根据实际工作需求,由设备互联的逻辑的程序判断由设备a1负责通讯管理,设备a1至设备a5自动组建为一个局域网,形成设备网络。上述设备如果安装操作***,则可进行多线程工作,既能通讯又能执行控制工作,补充通讯接口并安装通讯驱动程序即可,例如工控机等,如果上述设备为无操作***的嵌入式控制器等工控设备,只能进行单线程的工作,需要安装通讯模块,与工控设备进行协同工作,由工控设备完成工业控制工作,通讯模块完成通讯工作,可选用可编程的通讯模块例如TTL转以太网模块USR-K6通用模块,实现网络连接、心跳包发送等功能,再植入自组织互联的驱动程序实现上述自组织连接的功能,与工控设备协同工作,实现原有单线程工作的工控设备的网络通讯功能。
本发明提供一种自组织的机器互联方法,该方法包括下述步骤:
步骤1:给每一个设备载入自组织互联的驱动程序,包括设备互联的逻辑的程序,包括负责通讯管理的设备的通讯逻辑,其它设备自动接入网络的程序;实现通讯功能的程序,包括数据包的打包和解析,IP地址的调用和识别,心网络跳包用于确认连接的程序;相关数据库的程序,包括网络中设备连接情况的数据库、设备信息数据库、网络通讯情况的数据库、数据包对应数据的数据库。当所有设备上电后会完成自检、自诊断和上电初始化,通讯功能的程序在上电后会检查设备联网通讯情况,设备如果没有连接到网络中,设备在人机交互界面显示网络未连接的标志,并进入单机工作的状态;设备如果连接到网络,则设备接下来进入自组织互联的工作状态。
步骤2:当多台设备连接到同一个路由器或交换机时,通过网关设备内部的动态主机配置协议(DHCP)会被随机分配一个空闲的IP地址,设备自动连接到该IP地址,网络中的设备通过这个IP地址可以访问其它的设备。设备在完成步骤1后,与所连接网络的网关设备如路由器或交换机进行通讯得到自己的IP地址。设备的主要信息包括名称和功能存放在储存器中,将设备的IP地址和名称、功能打包,广播发送出去,网络中的每个IP地址对应的设备都能接收到这个数据包。接收并解析这个数据包后可以得到对应的设备主要信息和IP地址。网络中的所有设备都按上述方式,在网络中广播自己的IP地址和主要信息。
步骤3:负责通讯管理的设备也可以负责通讯管理,可以记录设备之间的通讯情况,网络中负责通讯管理的设备,在接入网络后,会监听网络中其它设备给它发送的数据包,解析数据包得到对应的IP地址和包括名字和功能的主要设备信息,将网络中的IP地址和设备主要信息存入一个说明网络中设备接入情况的数据库,这个数据库包含负责通讯管理的设备的地址和设备主要信息,网络中每加入一个设备,负责通讯管理的设备就会接收到一个新的数据包,数据库就会增加一条信息,数据库中重复的信息不会更新。负责通讯管理的设备会向网络中所有的IP发送数据,确认网络中设备的连接情况,并更新记录到上述数据库中,上述数据库网络中设备接入情况发生变化后数据库更新最新的网络中设备接入情况,就包含网络中所有设备包括名字和功能在内的主要信息、网络中的IP地址和连接情况。负责通讯管理的设备将这个数据库生成网络设备连接情况的报表,报表会在人机交互界面(监控设备或用户端)实时更新,用户可以看到网络中有哪些设备、设备的主要信息、设备的连接情况。
步骤4:网络中负责通讯管理的设备在得到网络中设备的IP和设备的主要信息后,将这些数据打包,发送给网络中的各个IP对应的设备,网络中的设备将数据包解析后,得到负责通讯管理的设备的地址和主要信息,同时也得到网络中其它设备的地址和主要信息,并放到专门的数据库,即其它设备记录网络中设备连接情况的数据库中(也就是设备网络中的每个设备都会存储有各自的网络中设备连接情况的数据库)。这时其它设备将停止广播自己的地址和主要信息,和负责通讯管理的设备保持通讯,监听通讯设备发来的消息,并向负责通讯管理的设备发送自己的连接情况。每当有设备断开连接和有设备接入时,负责通讯管理的设备就会更新网络连接设备的情况,打包后发送给网络中所有的设备,网络中的设有设备就会更新存放网络设备情况的数据库。负责通讯管理的设备和其它设备都有一个数据库记录网络中设备连接情况,并且当网络中接入设备改变时会发生改变。
步骤5:当网络中任一个设备需要和其它设备进行通讯时,向负责通讯管理的设备发出消息,负责通讯管理的设备向需要通讯的设备发出指令,需要发送数据的设备将相关数据打包好,调出发送目标的IP地址,将数据包发送给目标IP的设备,需要接收数据的设备监听对应IP的设备,接收数据包,将数据包解析,得到对应设备的数据。负责通讯管理的设备将通讯的情况记录下来,包括数据包的名称、大小,发送数据包的设备来源,接收数据包的设备来源,通讯的时间、次序。将设备之间通讯的信息发到专门的网络中设备连接情况的数据库中。负责通讯通讯管理的设备将这个数据库生成设备通讯情况的报表,报表会在人机交互界面实时更新,用户可以看到那些设备进行了通讯,通讯的数据包的名称是什么,通讯的时间和次序是什么等设备通讯的情况。网络中的设备可以互通互联,自组织的机器互联网络完成了自动搭建。
具体实施方案以纺织机为例,针对具有操作***,处理器功能强大的纺织机设备,只需更改软件,植入自组织互联的驱动程序后,通过通讯接口就可以实现上述连接方法。而对于需要网络连接的单线程工作的纺织机控制器,由于处理器能力有限,不能一边控制一边通讯,需要有专门的通讯模块完成通讯工作,然后通讯模块与纺织机控制器协同工作,帮助纺织机控制器在工业控制中完成需要的通讯工作。对于有些工作场景,纺织机的控制单元如刹车模块、选纬模块等需要绕过整个纺织机设备单独与其它生产线上的控制单元通讯,需要采用如布置现场总线等方式,将纺织机内部的模块进行连接,使这些需要绕过整个纺织机设备单独与其它设备通讯的模块与纺织机设备的通讯模块连接起来,通过通讯模块实现与其它设备的通讯。纺织机通过上述改造后,利于通讯接口与其它设备连接并完成通讯工作,在纺织机上通过如图3所示的通讯接口300进行网络连接,通过无线模块310进行无线网络连接,通过LAN接口320进行有线连接。纺织机通过通讯接口300与路由器216等网关设备连接,然后通过运行如图4所示的织机自组织互联的驱动程序,完成上述机器自组织互联的步骤,实现织机自组织网络的搭建。
每个纺织机在这里可以为一条织机生产线,多个设备意味着多条织机生产线也就是多个织机。
如图5所示为设备进行协同生产的部分流程框图,当设备进行正常工作时,判断是否进行协同生产,如果没有进行协同生产的需求,继续正常工作,也就是每个纺织机完成自身的纺织生产需求,如果需要进行协同生产,则通过上述自组织连接的方法将需要协同生产的几个设备建立一个小的局域网,相互连接,根据工作需要进行相互通讯,完成协同生产的工作,判断是否完成协同工作,如果已完成,则进行正常的生产工作,如果未完成,则继续进行协同工作。
完成织机网络搭建后,生产线上的工人可以在一台纺织机上监控另一台纺织机,更改另一台纺织机的参数。如在图2中,工人想设备a3(213)上看设备a2(212)的数据,在人机交互界面上查看网络中设备的情况,显示设备a3(213)上网络设备接入情况的数据库的信息,点击设备a2(212),设备a3(213)会向设备a1(211)发送消息说明通讯情况,设备a3(213)与设备a2(212)进行通讯,设备a2(212)向设备a3(213)发送一个名为设备a2(212)信息的数据包,设备a3(213)受到数据包并解析成功后向设备a1(211)发送消息说明通讯成功,设备a1(211)记录下这次通讯。设备a3(213)将设备a2(212)发来的数据在人机交互界面上显示出来,供工人观看。工人想在设备a3(213)上配置设备a2(212)的参数,设备a3(213)通过上述过程想设备a2(212)发送数据包,设备a2(212)解析数据包后更改相应参数的配置,设备a1(211)记录这次通讯。
设备可以自动接入设备网络中,例如,当图2中的某个设备如a5(215)断电后,重新启动,会自动接入自组织网络210中。设备a5(215)先确认和路由器216的连接,并查询自己的IP地址,然后按上述本发明的方法在自组织网络210中广播,负责通讯管理的设备a1(211)接收到后更新自组织网络210的设备接入情况,包括设备a5(215)的主要信息和IP地址,并发送给自组织网络210的每一个设备,设备a5(215)成功接入自组织网络210。监控设备220可以看到负责通讯管理的设备更新的自组织网络210的设备接入情况,可以观看设备a5(215)的监控数据,也可以设置设备a5(215)的参数和设备a5(215)与其它设备的通讯任务。例如如设置设备a5(215)向设备a4(214)发送传感器的数据,获取设备a3(213)正在生产的产品的生产配方,获取设备a2(212)的主轴转速和张力的传感器数据,对比自己的主轴转速和张力数据,判断有无异常等通讯任务。从而实现多台设备协同工作。在用户端240,客户也可以通过云端230监控自组织网络210的设备,看到新增加的设备,向设备指定生成任务。
本发明中设备可以自动接入设备网络中,当有新设备进入工厂中,设备可以自动接入工厂中原有的网络中,不需要给每个设备重新输入相应的IP地址。当设备掉线后,设备重新接入网络方便快捷。设备互联互通的网络灵活开放。
本发明中网络自组织连接,网络中所有设备都能互联互通,避免所有设备都通过主设备通讯造成主设备通讯压力过重,导致通讯堵塞,延迟较高,甚至无法通讯的的问题。设备之间通讯能力更强。
本发明中负责通讯管理的设备会生成通讯情况和设备接入情况的报表,能够实时监视网络中设备连接和通讯情况,在客户端向用户显示出来,如出现异常,用户可以及时发现排除网络中的故障。设备互联互通的网络的可靠性高。
本发明中关于实现通讯功能的程序依据现有技术实现,如无线网络连接包括固定IP地址连接、动态DHCP连接等通用的通讯功能,包括但不限于心跳包的功能,TCP连接通讯和广播通讯、UDP通讯的功能,以及简单的打包、解析数据的功能,并能够进一步编程。根据上述方法,对完成通讯工作的处理器和通讯模块植入上述驱动程序,实现设备自组织连接的功能,搭建自组织网络。驱动程序在工作过程中,利于数据库记录、管理整个自组织网络,通过设备连接情况的数据库,使网络中所有设备得到网络中设备连接情况,包括但不限于说明有哪些设备连接在网络中,设备的名称和IP地址是什么,与哪些设备建立了稳定的TCP连接等情况的信息,以便网络中的设备与其它设备建立连接需要完成通讯工作;
通过网络中设备信息数据库,使网络中所有设备获得设备名称和IP地址对应的设备的重要信息,包括但不限于设备的型号、设备的类型、设备的小组、设备的重要参数、设备的功能、设备的工作状态、设备的通讯状态等与生产工作相关的重要信息,以便网络中的设备判断当前需要和哪个设备完成哪些通讯任务;
通过网络通讯情况的数据库,使负责通讯管理的设备记录网络中所有设备的通讯情况,包括但不限于通讯的时间,发送数据包的设备来源,接收数据包的设备的来源,数据包的大小,通讯的内容有无错误,通讯的延迟高低等信息,以便负责通讯的设备管理整个网络并通过人机界面向工作人员显示,保障网络通讯的可靠性。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (9)
1.一种自组织的机器互联方法,其特征在于,包括能完成工业相应生产需求并能完成通讯工作的具有多线程工作能力的多个工业控制器设备;每个工业控制器设备中均能植入自组织互联的驱动程序,被网关设备随机分配一个IP地址,多个工业控制设备根据实际工作内容需求进行分组,每个组中某个时刻下指定一个工业控制设备为负责通讯管理的设备,负责本组内协同工作;多个分组的负责通讯管理的设备通过网关设备管理互联,网关设备及多个工业控制器设备自动接入网络,构成自组织网络;
设备自动接入网络包括以下步骤:
设备自检时检测网络连接情况,若接入则获取自己的IP地址,若未接入进入单机状态;
设备将自己的IP和包括名字功能在内的主要信息打包,在网络中广播数据包;
负责通讯管理的设备接收并解析数据包,更新网络中设备接入情况并打包发送给所有设备;
设备解析数据包,新接入设备得到网络中其它设备的信息,其它设备得到新设备信息;
网络中设备通过打包发送和接收解析数据包自由通讯,同时向通讯设备汇报通讯情况。
2.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,所述自组织互联的驱动程序包括设备互联的逻辑的程序:包括负责通讯管理的设备的通讯逻辑、其它设备自动接入网络的程序;实现通讯功能的程序:包括数据包的打包和解析、IP地址的调用和识别、心网络跳包用于确认连接的程序;相关数据库的程序:包括网络中设备连接情况的数据库、网络通讯情况的数据库、数据包对应数据的数据库。
3.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,所述自组织互联的驱动程序的具体流程是:
开始,设备上电后完成自检、自诊断和上电初始化,检查设备联网通讯情况,设备如果没有连接到网络中,设备在人机交互界面显示网络未连接的标志,并进入单机工作的状态,持续判断是否连接到网络;设备如果连接到网络,则设备接下来进入自组织互联的工作状态;
设备与网关设备通讯,被网关设备随机分配一个IP地址,并将自身包括IP地址、名称和功能的信息广播到网络中;判断当前设备是否为负责通讯管理的设备,如果是负责通讯管理的设备,则接收其它设备信息并解析设备信息,生成网络中设备连接情况的数据库报表,连接其它设备,并向其它设备发送网络设备连接情况,运行负责通讯管理的设备的通讯管理工作程序,判断设备网络是否发生变化,如果发生变化,则确认设备连接情况,更新网络设备信息,更新网络中设备连接情况的数据库报表,发送网络设备信息;如果没有发生变化,则继续运行相应的工作程序;
若当前设备不是负责通讯管理的设备,则生成、打包、广播设备信息,解析网络中其它设备发送的设备信息,判断所发送来的设备信息是否为通讯设备,如果不是则继续等待,如果是则与负责通讯管理的设备建立连接获取网络设备连接情况,运行设备相应的工作程序,返回判断是否该设备负责通讯管理。
4.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,设备互联的逻辑的程序的过程是:首先设备上电后进行自检和初始化,然后判断是否进行网络连接,如果没有进行网络连接则运行单机程序,否则与路由器等网关设备进行连接;连接后此设备与网关设备通讯获得网络信息,例如此设备分配的IP地址,然后根据工作需求判断此设备是否为负责通讯管理的设备,如果不是负责通讯管理的设备,则生成此设备的信息,包括IP地址和设备ID等重要的信息,打包后向网络中其它设备广播,然后等待网络中负责通讯管理的设备与此设备建立连接,接收负责通讯管理的设备发送的网络设备信息,获得网络中其它设备的信息和连接情况,然后根据工作需求与其它设备进行连接;若是负责通讯管理的设备则接收解析网络中其它设备发送的信息,生成网络设备信息的报表,然后根据其它设备的IP地址与其它设备建立TCP连接,将网络设备信息发送给其它设备,同时监控设备网络的变换,如果出现变化,则更新网络设备信息并发送给其它设备,使其它设备获得实时的网络设备信息。
5.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,该方法让接入同一网络中的设备自组织的互联互通,新加入网络的设备通过向网络中所有的IP地址广播自己的IP地址和设备主要信息,让网络中所有设备都能知道网络中的设备和此设备的IP地址,设备之间能够相互通讯;网络中负责通讯管理的设备接收其它设备的广播地址和情况后,得到网络中设备的接入情况,向其它设备通过TCP进行通讯,其它设备停止广播,由负责通讯管理的设备管理网络通讯的情况,其它设备的通讯情况都会被负责通讯管理的设备记录下,设备之间构成自组织网络。
6.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,设备之间的通过TCP/IP的方式进行通讯,设备之间进行通讯时,将要发送的数据打包成数据包,集中发送出去,通讯有序便于管理;设备通讯会将通讯的数据包为HTML格式的数据包,通过多层的描述,将数据格式,数据的分类数据间的逻辑关系用计算机语言进行说明,使通讯的数据具有灵活性。
7.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,设备之间通讯发送和接收数据包时向负责通讯管理的设备发出消息,让负责通讯管理的设备记录通讯的情况,如有错误则重新发送。
8.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,负责通讯管理的设备负责监视网络中的设备连接情况,当有新设备的接入和原有设备的离开时,将新的网络接入情况打包发送给网络中其它设备和新设备。
9.根据权利要求1所述的机器互联方法,其特征在于,该互联方法用于织机工业现场中。
Priority Applications (1)
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