網絡化智能測控技術研究

趙文杰（曲阜師范大學工學院,山東　日照　276800）

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網絡化智能測控技術研究

趙文杰
（曲阜師范大學工學院,山東日照276800）

摘 要:在計算機、自動控制技術的不斷提升，以及同分布式人工智能新技術的糅合交互中，網絡化智能測控技術衍生而成，不僅如此，該項智能型技術的推廣、發展、運用，讓民眾的生活也有了日新月異的變化，同時關聯技術、理論也有新的改變和進步。本文對國內、國外遠程式、網絡化分布式智能測控的焦點予以探析，闡釋該技術的特性和發展現況，并對技術核心、發展態勢予以剖析。

關鍵詞:智能測控; 嵌入式 Internet; 遠程測控

0　引言

網絡技術、信息技術的更新速率加快，運用范疇擴大，讓科技、生產的諸多領域革新程度巨大。網絡、信息及智能測控技術的糅合，推進了可用于網絡體系的智能測控領域誕生，而這種糅合讓信息、控制范疇內的各項技術和關聯理論得以提升和發展。國內、國外對工業現場式、遠程式、網絡化分布式智能測控開展了積極探究。而此類技術的提升和運用對民眾的生活、工作、加工等都有巨大的變革力，進而引發技能、經濟、社會的各項革新。本文對國內、國外探究的焦點予以剖析，闡釋技術現況和特質，并對技術核心、發展態勢予以研究。

1　基于 Internet 的嵌入式系統遠程測控技術

1.1嵌入式 Internet 的產生及發展

民眾的生活、工業加工、生活常態中Internet 技術已經隨處可見。在二十一世紀，IT業更是將工業現場、城區環境、儀表智能、家電等領域內，運行于Internet 載體的遠程測控定做探究焦點。總所周知在工業、環境、家電等領域中，嵌入式系統的運用面非常廣，若將該種能效多元化的嵌入式系統引入Internet 中，這樣就可構建運行于Internet 載體的遠程測控體系。因而嵌入式 Internet就可看做 Internet載體上運作的嵌入式系統技術。該項技術的推廣會讓社會的信息化、智能化、人性化、自動化的程度提高，同時也是國內、國外IT產業聚焦的發展熱點，以及測控網絡的發展趨向。當下，多家公司都在積極對嵌入式Internet 技術展開研發，并給出嵌入式系統同Internet 結合的多種互聯策略。如EMIT 是由emWare 公司研發的技術、 iPIC 系列單片機是Microchip 集團研創、 SX 系列單片機則是Scenix 公司所研創、iChip S7600A 芯片是Seiko 公司研創 、Webchip PS2000芯片是P&S 公司研發，而DS80C400 網絡微控制器、TINI 技術都是Dallas集團研創。

1.2嵌入式 Internet 的關鍵技術

嵌入式系統多用模式為小規模的計算機體系，而 Internet 中信息流通協議限定了計算機的存儲、運算速率等屬性運作的標準較高，這就讓占用系統資源較大的Internet 協議、服務如TCP/IP 等很難被嵌入式系統所支撐。怎樣讓嵌入式的系統接入 Internet網、嵌入式 Internet的安全化、Web“瘦”服務器等技術成為嵌入式 Internet 技術側重點和關鍵點。

1.2.1 嵌入式 Internet 接入技術

遵照當下技術現況，將來發展趨向，嵌入式的Internet 接入模式有網關類和獨立節點兩類。

（1）網關模式。網關模式就是在嵌入式系統接入Internet 時，采納的是專用網關。因專用類的控制網絡協議運作較廣，出于對IP資源的節約層面考量，并使得現存的網絡兼容性更好，因而就可以使用專用網關讓嵌入式系統同Internet 對接，拓展其運用面。專用網關讓計算機網、專用間的協議更易互換。同時此類模式讓該系統構建的控制子網的成本縮減，讓控制子網更安全、穩衡，便于管控。

（2）獨立節點模式。獨立節點式就是在嵌入式系統直接接入Internet 時，是以自身為獨立節點接入，因為系統和Internet 是直接化的交互聯合，就對系統需具備可將系統資源交互、高速率運作的系統軟件、 TCP/IP 網絡協議軟件，多數為 16/32bit高速嵌入式處理器系統。

1.2.2 嵌入式 Internet 的 Web 服務器技術

民眾的生活、工作中處處可見Web 技術的運作，web的服務器、頁面等成為民眾在網絡中最為常用、常觸碰的事務。在 Internet載體上運作web技術遠程測控，讓民眾在服務器上就可對現場設施、工作予以遠距離測控，這也是當下遠程測控主體發展趨向。但在嵌入式的實際運作中，該系統資源、處理力不強，對 Internet載體上的，巨型信息Web 服務器難以駕馭。因而怎樣創設“瘦”Web 服務器，運作與資源限定的嵌入式系統成為嵌入式Internet的關鍵一環。

1.2.3 嵌入式 Internet 安全技術

嵌入式系統接入了開放化的 Internet網絡載體后，也會遭遇同別的計算機系統相仿的網絡安全危險。網絡的安全對嵌入式Internet運用有直接關聯，需側重考量。

因嵌入式系統在實際的運作中，系統組構有著較大異同性，系統資源被限定，現存運作計算機系統的網絡安全技術難以直接運作，讓嵌入式 Internet有較多的紕漏之處，并有新難題需深入探析和處理。嵌入式 Internet的安全設置可考量層面有，第一是對整體系統從網絡的分層組構內對安全架構予以創設；第二從密碼理論層面對系統創設密碼類的協議、算法等確保安全。此類舉措的執行都需遵照嵌入式系統特質，提升其效用、可信度，使其更便捷化。

2　基于 Multi- Agent 網絡化智能測控

現代化工業加工生產流程、測控體系都是差異化設施、步驟的組合體，也是質量流、信息流、能源流交互的有機體。以管控和系統視角觀測，其是測控網絡所鏈接的分布式體系。但將現場內每一智能測控點交互組構成網絡，讓信息、資源可以互通、共享，并遠距離可測控，這同現場、物理環境的智能化測控預定標準不相符。伴隨測控體系的分布化、對象繁雜化、環境復雜化、要務多元化，民眾更期許測控網絡內的測控節點對繁雜、動態的物理現場空間內智能性足夠高，可借助自能學習、協作、調用、適用等自能化的對各類繁雜化測控要務予以執行。

2.1分布式人工智能的發展與復雜工業過程的智能測控

上個世紀八十年代衍生出的分布式人工智能，即DAI, Distributed Artifi cial Intel－ligence是人工智能中關鍵部分。同時伴隨計算機、網絡、微電子等技術的突飛猛進，該項職能技術成為人工職能體系內最高端、前沿的探究項目。分布式人工智能技術、理論更是在機器人的操控、Internet網絡測控、城區交通管控、生產環節掌控等實際運作中能效巨大。自九十年代分布式人工智能探究焦點成為多智能體系統，即MAS, Multi- Agent System系統的探究。該項探究仍在進行、完善中。多智能體系統是運作在動態空間中有高自能力的Agent 智能體組構而成，Agent可以是智能節點、器械某一軟件程序、系統等，在目標要務的推動下自能化的運作學習、社交、通訊等方式對周邊空間內的動態予以感應、適應，并及時應對。此體系內的Agent是較為獨立化、分散化的分布式關系，彼此間可互通對接、交互相適、協助工作，執行各項單一Agent所不能做到的事務。對以往、常態測控技術所不能處理的繁雜化現場空間、分布對象，MAS 理論和方案是可智能測控的高效模式。

現代化工業測控系統更趨向于開放化、分布式、網絡智能化、交互操控化。并對互聯網絡式的測控體系有處理分布繁雜隊形、空間、多元要務的要求，對此類繁雜、動態物理現場環境需有高智能性，同時需憑借自能學習、交互協助、適應、調配等執行復雜測控要求。而MAS 技術更能勝任，并對各要務邏輯化的予以處理。

2.2基于 MAS 的分布式智能測控中要解決的關鍵問題

MAS技術運用與網絡智能測控時，相較普通化智能的運用而言，有著高即時性、高可信性要求，并對資源的限定予以側重。

在此類要素中展開探究的關鍵技術分為：第一，創建MAS 體系的組構和行為模式。第二創立Agent學習別的Agent知識或周邊環境的即時在線自學體系。第三，Agent多元動態系統的重整技術，讓更多的Agent系統對內層組構、功用予以動態化的調整，進而同周邊環境和要務變動相適應，讓整體化行為同外圍空間的干擾作用相適應。第四，構建Agent間的知識互通、資信共享體系和模型。第五創立Agent間協助、調配體制，處理各類資源在Agent系統內的調配難題，并對Agent間的協作困難、對立、矛盾予以處理，進而達成高級別、大范疇的智能化管控。

第六，要務的分解、調配、形式化闡述、結論匯總等。

此類核心要素的分布式實時測控探究，將對分布式人工職能理論，控制理論有較大的推進性，使其運用更為寬泛。

3　結束語

網絡化智能測控技術的發展正在蓬勃進行，有著活躍度高、挑戰性強的特質領域，是計算機網絡、自動化理論交互融合的技術，同計算機的網絡技術、自動化控制技術、分布式人工智能技術關聯緊密。此類理論、技術層面上的交互，將會推動現代化智能控制的理論、技術、體系革新，并在工業、航運、交通、家電、汽車等產業內的測控、監察、智能、自控范疇中運用更廣。

參考文獻：

[1]李欣國.淺談現代測控技術及其應用[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010(06).

[2]童佳明,高麗媛.遠程測控技術的發展現狀和趨勢[J].科技致富向導,2014(09).

[3]崔文靜.遠程測控[J].電氣時代,2011(05).

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.135