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インターネット+インテリジェント製造」技術アーキテクチャーの研究と応用

2018年10月30日 呉永強(山西通信通達微波技術有限公司)

概要

「インターネット+インテリジェント製造」の技術体系全体には主に、センサーの応用設計、マイクロコントローラーのプログラミング、無線センサーの制御、その他のデータベースの設計などが含まれる。「 インターネット+インテリジェント製造」の各面での特性とその共通要素とその他の知識要素の特性の分析は、関連知識と難度のよりよい集合を通じて、イ ンターネットとインテリジェント製造技術の枠組み全体のよりよい実現をはかるものとなる。本稿は主に、「インターネット+インテリジェント製造」技術の関連アーキテクチャーと応用のさらなる分析を行った。 

【キーワード】インターネット;インテリジェント製造技術;アーキテクチャー研究;アーキテクチャー応用

序言:「インターネット+インテリジェント製造」技術体系のよりよい利用のための最大のカギは、センサーの応用設計やマイクロコントローラーのプログラミング、制 御ネットワークのよりよい結びつきである。さらにイーサーネットや携帯電話アプリプログラミング技術、その他のインテリジェント製造技術も重要となる。「インターネット+インテリジェント製造」と いう用語は非常に豊富な内容を持っている。国内外では現在、インターネットとインテリジェント製造にかかわる知識の模索が続けられている。本稿は主に、イ ンターネットやカスタム製造などの技術について具体的な分析とまとめを行い、関連技術アーキテクチャーの提出とこれを土台とした応用の実現の前進をはかる。本稿は、イ ンターネットとインテリジェント製造技術にかかわるアーキテクチャーと応用について具体的に分析するものである。

一、「インターネット+インテリジェント製造」技術の基本構造

1、WSCNノード。WSCNノードは、超強力なコンピューター能力と無線通信機能を持つインターフェースで、主に、各種のタイプの電子設備の連結に用いられる。WSCNは、ア ーキテクチャー全体の最下層に位置し、アーキテクチャー全体で主に、制御と感知の作用を担う。その主要な機能は、短距離の無線ネットワークチーミングの採取と処理である。一般的に、W SCNやその他のゲートウエイ情報のノードを含む。

2、リスナー・プログラム。リスナー・プログラムは、サーバーポート上で動くソフトウエアであり、システム全体の中でつなぎの役割を発揮する。最 も根本的な役割はGPRS-WSCNデータ全体の伝送と処理である。同時に、ユーザーが伝達した関連プログラムの情報をゲートウエイにより良く伝える役割を担う。その後、す べての情報をGPRS-WSCNゲートウエイに渡して処理する。

二、各レベルの構造解析

2.1WSCN構造の特性と機能の解析

 WSCNの全体構造は一般的に、マイクロモジュールコントローラー、センサーモジュールコントローラー、無線モジュールコントローラー、電源モジュールなどからなる。こ のうちマイクロモジュールコントローラーは、各ノードの核心となる。WSCN構造にはさらに、CPU、メモリー、タスクスケジューラー、その他のタイプの構造などが含まれる。このレベルの主要機能は主に、外 部の実体情報を収集して電子信号に転化し、制御モジュールや高周波モジュール、電源センサーモジュールなどによりよい動力を提供させることである。

2.2リスナー・プログラムの構造と解析

 リスナー・プログラム全体の構造は主に、次のいくつかのレベルを含む。ネットワーク通信層は、特殊なマルチラインセッションプログラムを応用し、ネットワーク通信任務をより良く完遂し、サ ーバーそのものが多くのゲートウエイと通信できるようにする。このため通信プロトコルを利用した通信の過程でいかなる改変も必要ない。データ処理層は主に、双方向のデータをパケット化し、そ れぞれ関連モジュールに伝送してさらなる処理を行う。同様の構造の技術アーキテクチャーを、さまざまなプロジェクトに幅広く用いることができる。この過程では、関 連するプロトコルとコマンドも最大限に改変されるが、改変は単独のレベルに限られ、その他のレベルには影響しない。応用層は、具体的なプロジェクトとの関連が最も緊密なレベルである。わ れわれはまず異なるプロジェクトの機能に詳細な分析を加え、それからこれに対してさらなる拡張をはかることができる。異なるプロジェクトのアラートモード設計の過程では、シ ョートメッセージを使って関係者へ通知し、ユーザーから新たな要求があった場合も、いかなる修正もせずに各層間の内容を変更できる。

三、「インターネット+インテリジェント製造」技術の応用

1、工場生産と輸送における応用。「インターネット+インテリジェント製造」技術が最も頻繁に応用されるのは工場内部である。最もよく見られる応用システムには、OA、ERP、CRM、そ の他のさまざまなタイプの応用システム、その他の関係する安全管理システムが含まれる。エネルギーのよりよい管理や工場内部の原料の輸送や配送など多くの場面で用いることができる。「 インターネット+インテリジェント製造」技術の工場生産での応用としては、生産全体の過程に対する全方向的な管理や、生産現場に対するよりよいモニタリングと制御などがあり、生 産過程の関連するプロセスをはっきりと見ることを可能にする。さらに各種設備で得られたデータをディスプレイに表示することもできる。インターネットとインテリジェント製造の技術を加えた工場での生産は、ロ ボットと生産ライン、ユーザー三者の交流が実現可能である。このようなスマート生産モデルでは、最終的に自動化された効率的な生産が可能となる。

2、工場の情報プラットフォームにおける運用。インターネットとインテリジェント製造の技術の工場情報プラットフォームでの応用には、高品質なネットワーク資源、クラウド資源、デ ータセンター資源が含まれる。これらの資源は、工場のクラウドプラットフォームで集中的に用いられる [2] 。その狙いは、企業の顧客が協同での設計とサービスをより良く行い、統 合した価値のさらなる発揮を実現することである。インダストリアルクラウドプラットフォームのよりよい運用を通じてこそ、各 企業間において、製品開発や生産製造、経営理念の協調をはかることができる。

四、結語

 上述のように、インターネット+インテリジェント製造の関連構造をより良く理解して初めて、インテリジェント製造技術の各業界での応用が可能で、さ らにインターネット+インテリジェント製造技術も中国国内のインターネット金融機関内部での運用が可能になる。

参考文献:

[1] 李金華. 徳国“工業4.0”與“中国製造2025”的比較及啓示 [J]. 中国地質大学学報(社会科学版),2015(5):7 2-75

[2] 席冬冬. 基于WSN水環境監測節点設計[D]. 天津:天津工業大学,2013(2):52-55


※本稿は呉永強「互聯網+智能制造”技術架構研究及応用」(『中国新通信』2017年24期、p.107)を『中国新通信』編集部の許可を得て日本語訳・転載したものである。記事提供:同方知網( 北京)技 術有限公司


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