物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分,受到了世界各國(guó)的高度重視和積極布局。物聯(lián)網(wǎng)在智慧交通、智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧工業(yè)等領(lǐng)域都取得了大量的創(chuàng)新技術(shù)成果、示范性應(yīng)用,以及規(guī)�；漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展。其中,無(wú)線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)(wireless industrial control network,WICN)在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)對(duì)物理設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。作為一種新興的工業(yè)通信技術(shù),無(wú)線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的快速應(yīng)用提供了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)的基于有線方式連接的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),無(wú)線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)具有低安裝與維護(hù)成本、高可擴(kuò)展性、可移動(dòng)性等方面的優(yōu)勢(shì),因此被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于日益復(fù)雜的智慧化工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中。由于節(jié)點(diǎn)規(guī)模、部署環(huán)境等方面的限制,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常采用電池供電的方式。節(jié)點(diǎn)能量消耗直接影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本、壽命、以及傳輸?shù)目煽啃?因此成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的首要研究問(wèn)題之一。與傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要面向環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景不同,當(dāng)前的無(wú)線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多的被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的閉環(huán)控制任務(wù)當(dāng)中。實(shí)時(shí)性決定了工業(yè)自動(dòng)化控制過(guò)程中關(guān)鍵信息采集和控制指令的傳...

【文章頁(yè)數(shù)】：156 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 無(wú)線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
        1.2.1 WirelessHART
        1.2.2 ISA100.11a協(xié)議
        1.2.3 WIA-PA和WIA-FA
        1.2.4 幾種無(wú)線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)的比較
    1.3 WirelessHART路由協(xié)議
    1.4 研究?jī)?nèi)容及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 WirelessHART低能耗可靠鏈路選擇算法
    2.1 引言
    2.2 相關(guān)性工作
    2.3 相關(guān)背景
        2.3.1 WirelessHART網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 路由機(jī)制
        2.3.3 超幀調(diào)度
    2.4 Re-add路由算法
        2.4.1 符號(hào)表示
        2.4.2 路由算法
    2.5 鏈路選擇
        2.5.1 系統(tǒng)建模
        2.5.2 綜合評(píng)價(jià)法
    2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
        2.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 針對(duì)高能效WirelessHART網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合框架
    3.1 引言
    3.2 相關(guān)性工作
    3.3 相關(guān)技術(shù)
        3.3.1 超幀設(shè)計(jì)
        3.3.2 數(shù)據(jù)融合分析
    3.4 系統(tǒng)模型路由方法
        3.4.1 鏈路選擇
        3.4.2 基于數(shù)據(jù)融合的超幀設(shè)計(jì)
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.4.4 實(shí)驗(yàn)環(huán)塊配置
        3.4.5 數(shù)據(jù)融合算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于分簇的實(shí)時(shí)WirelessHART路由與調(diào)度策略
    4.1 引言
    4.2 相關(guān)性工作
    4.3 系統(tǒng)模型
        4.3.1 鏈路選擇
        4.3.2 分簇算法
        4.3.3 超幀設(shè)計(jì)
        4.3.4 能量消耗模型
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)配置
        4.4.2 超幀算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 WirelessHART跨層路徑選擇與實(shí)時(shí)調(diào)度算法
    5.1 引言
    5.2 相關(guān)性工作
        5.2.1 路由算法
        5.2.2 深度學(xué)習(xí)
    5.3 相關(guān)背景
        5.3.1 RNN
        5.3.2 LSTM
    5.4 基于LSTM及蟻群算法的端到端路徑選擇算法
        5.4.1 基站通信代價(jià)向量計(jì)算
        5.4.2 基于LSTM模型的基站通信代價(jià)向量預(yù)測(cè)
        5.4.3 基于回歸分析的實(shí)時(shí)基站通信鏈路負(fù)載均衡算法
        5.4.4 基于數(shù)據(jù)融合的超幀設(shè)計(jì)
    5.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 課題展望
        6.2.1 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的路由協(xié)議與調(diào)度策略設(shè)計(jì)
        6.2.2 無(wú)線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全性研究
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目及發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
外文論文
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



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