網(wǎng)絡(luò)化智能測控技術(shù)初探

安振波

摘要：網(wǎng)絡(luò)化智能測控技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)、自動化理論交互融合的技術(shù)，它有力地推動了工業(yè)測控理論、技術(shù)、體系的革新，從而使得這種因糅合了多種技術(shù)而新誕生的領(lǐng)域也不斷取得進步，給我國的工業(yè)生產(chǎn)模式帶來了巨大的變革。本文對網(wǎng)絡(luò)化智能測控領(lǐng)域的一些關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，希望對推動工業(yè)測控領(lǐng)域的發(fā)展和進步能夠提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化智能測控 嵌入式系統(tǒng) 多智能體

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0231-01

1 引言

隨著計算機技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能信息處理技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得我國的科技發(fā)展水平和工業(yè)生產(chǎn)模式都較過去有了天翻地覆的改變。對于工業(yè)測控領(lǐng)域而言，也因為糅合了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能信息處理技術(shù)，從而也推動誕生了一個新的子領(lǐng)域，即網(wǎng)絡(luò)化智能測控領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，因為信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能化技術(shù)的相關(guān)理論還在不斷推進和發(fā)展，從而使得這種因糅合了多種技術(shù)而新誕生的領(lǐng)域也不斷取得進步，這給我國的工業(yè)生產(chǎn)模式帶來了巨大的變革。筆者根據(jù)自己多年的研究實踐，對網(wǎng)絡(luò)化智能測控領(lǐng)域的一些關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，希望對推動工業(yè)測控領(lǐng)域的發(fā)展和進步能夠提供一些參考和借鑒。

2 嵌入式Internet的關(guān)鍵技術(shù)

隨著工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展，當前的控制系統(tǒng)正朝著小型化、嵌入式的方向發(fā)展，這種嵌入式控制系統(tǒng)的一個最大優(yōu)點就是可以實現(xiàn)就近安裝和本地控制，具有控制響應(yīng)快的特點，缺點則是系統(tǒng)對包括網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議在內(nèi)的各類信息的支持能力較弱，這主要受嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件性能制約。為了解決該問題，國內(nèi)外研究學(xué)者提出了嵌入式Internet的接入技術(shù)、Web服務(wù)器技術(shù)以及安全技術(shù)，下面將對這些關(guān)鍵技術(shù)進行簡要介紹。

2.1 嵌入式Internet接入技術(shù)

當前實現(xiàn)嵌入式的Internet接入主要有以下兩種模式：（1）網(wǎng)關(guān)模式。這種模式的一個優(yōu)點是可以充分利用現(xiàn)有的專用控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過建立專用網(wǎng)關(guān)就可以很好地實現(xiàn)Internet的接入。顯而易見，因為這種模式能夠很好地兼容當前的網(wǎng)絡(luò)，所以其實現(xiàn)成本較低，穩(wěn)定性也較好，因而擁有比較廣泛的應(yīng)用市場。（2）獨立節(jié)點模式。這種模式不需要通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)對Internet的接入，而是將嵌入式系統(tǒng)本身就作為一個獨立節(jié)點來接入網(wǎng)絡(luò)。因為在這種模式下系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)處于直接互聯(lián)的狀態(tài)，所以信息傳輸速度會得到足夠好的保障；缺點則是需要系統(tǒng)本身就能夠很好地來支持TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因而對嵌入式系統(tǒng)本身的軟、硬件性能都有著比較高的要求。

2.2 嵌入式Internet的Web服務(wù)器技術(shù)

Web服務(wù)器技術(shù)可以說是當前人們訪問Internet時使用最多的技術(shù)之一，其在基于Internet的嵌入式系統(tǒng)的遠程測控領(lǐng)域也有著比較大的應(yīng)用潛力。技術(shù)人員可以通過瀏覽器來實現(xiàn)遠程測控，這是當前遠程測控領(lǐng)域發(fā)展的一個主要趨勢。當然，受限于嵌入式控制系統(tǒng)的軟、硬件性能，使得采用該技術(shù)進行遠程測控時，無法支持當前Internet上的龐大Web服務(wù)器，所以如何設(shè)計實現(xiàn)比較“瘦”的Web服務(wù)器以便于嵌入式系統(tǒng)可以順利運行就成為了關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.3 嵌入式Internet安全技術(shù)

Internet的一個顯著特點就是它的開放性，任何人都可以通過使用桌面電腦、手機等終端設(shè)備來接入，這一方面方便了人們的信息交流和資源共享，但同時也帶來了一定程度的安全問題。雖然當前人們對網(wǎng)絡(luò)安全問題的重視度日益提高，也研究發(fā)展出了一系列的安全保障技術(shù)，但這些技術(shù)因為受到嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能等方面的影響，往往無法直接應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)當中，這就給接入Internet的嵌入式系統(tǒng)帶來了很大的安全威脅。對于該問題，必須從以下兩個方面進行解決：第一，根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)來重新對嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃，力求二者在體系結(jié)構(gòu)方面能盡量實現(xiàn)兼容；第二，通過應(yīng)用加密等技術(shù)來確保系統(tǒng)的安全。

3 基于多智能體的網(wǎng)絡(luò)化智能測控

分布式智能控制是當前人工智能以及工業(yè)控制領(lǐng)域的一個主要發(fā)展趨勢。其中，多智能體系統(tǒng)（multi-agent system，MAS）作為90年代初才被提出來的一項技術(shù)，已經(jīng)成為了分布式智能控制領(lǐng)域的一個研究熱點。MAS的一個最大特點就是它由多個 Agent組成，這些Agent不僅可以單獨完成比較簡單的任務(wù)，而且還可以通過互相協(xié)作來解決那些比較復(fù)雜的現(xiàn)場任務(wù)。因為Agent之間具有較為松散和相對獨立的分布式關(guān)系，從而使得MAS非常適應(yīng)當前工業(yè)測控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、分布式以及可互操作性的發(fā)展需求，將其應(yīng)用到工業(yè)測控系統(tǒng)中具有天然優(yōu)勢?，F(xiàn)階段，雖然將MAS應(yīng)用到工業(yè)測控系統(tǒng)中的研究還大多停留在理論層面，即使是一些實際應(yīng)用案例也只支持不多的Agent，但筆者堅信，隨著MAS的不斷發(fā)展和完善，未來復(fù)雜工業(yè)過程的智能測控必將朝著基于Multi-Agent的網(wǎng)絡(luò)化智能測控的方向發(fā)展。

4 結(jié)語

總之，網(wǎng)絡(luò)化智能測控技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)、自動化理論交互融合的技術(shù)，它有力地推動了工業(yè)測控理論、技術(shù)、體系的革新，應(yīng)該引起我們充分的重視。

參考文獻

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