網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控技術(shù)初探

安振波

摘要：網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化理論交互融合的技術(shù)，它有力地推動(dòng)了工業(yè)測(cè)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(jìn)步，給我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)模式帶來(lái)了巨大的變革。本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控領(lǐng)域的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，希望對(duì)推動(dòng)工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步能夠提供一些參考和借鑒。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）06-0231-01

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)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(guó)的科技發(fā)展水平和工業(yè)生產(chǎn)模式都較過(guò)去有了天翻地覆的改變。對(duì)于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域而言，也因?yàn)轸酆狭诵畔⒕W(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能信息處理技術(shù)，從而也推動(dòng)誕生了一個(gè)新的子領(lǐng)域，即網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，因?yàn)樾畔⒕W(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(jìn)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(jìn)步，這給我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)模式帶來(lái)了巨大的變革。筆者根據(jù)自己多年的研究實(shí)踐，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控領(lǐng)域的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，希望對(duì)推動(dòng)工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)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(dāng)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(gè)最大優(yōu)點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)就近安裝和本地控制，具有控制響應(yīng)快的特點(diǎn)，缺點(diǎn)則是系統(tǒng)對(duì)包括網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議在內(nèi)的各類(lèi)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(wèn)題，國(guó)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(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2.1 嵌入式Internet接入技術(shù)

當(dāng)前實(shí)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(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用現(xiàn)有的專用控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過(guò)建立專用網(wǎng)關(guān)就可以很好地實(shí)現(xiàn)Internet的接入。顯而易見(jiàn)，因?yàn)檫@種模式能夠很好地兼容當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，所以其實(shí)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(chǎng)。（2）獨(dú)立節(jié)點(diǎn)模式。這種模式不需要通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)Internet的接入，而是將嵌入式系統(tǒng)本身就作為一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)來(lái)接入網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)樵谶@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(huì)得到足夠好的保障；缺點(diǎn)則是需要系統(tǒng)本身就能夠很好地來(lái)支持TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因而對(duì)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(shuō)是當(dāng)前人們?cè)L問(wèn)Internet時(shí)使用最多的技術(shù)之一，其在基于Internet的嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程測(cè)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(guò)瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控，這是當(dāng)前遠(yuǎn)程測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。當(dāng)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(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)控時(shí)，無(wú)法支持當(dāng)前Internet上的龐大Web服務(wù)器，所以如何設(shè)計(jì)實(shí)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(yùn)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(gè)顯著特點(diǎn)就是它的開(kāi)放性，任何人都可以通過(guò)使用桌面電腦、手機(jī)等終端設(shè)備來(lái)接入，這一方面方便了人們的信息交流和資源共享，但同時(shí)也帶來(lái)了一定程度的安全問(wèn)題。雖然當(dāng)前人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)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?yàn)槭艿角度胧较到y(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能等方面的影響，往往無(wú)法直接應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中，這就給接入Internet的嵌入式系統(tǒng)帶來(lái)了很大的安全威脅。對(duì)于該問(wèn)題，必須從以下兩個(gè)方面進(jìn)行解決：第一，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)來(lái)重新對(duì)嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，力求二者在體系結(jié)構(gòu)方面能盡量實(shí)現(xiàn)兼容；第二，通過(guò)應(yīng)用加密等技術(shù)來(lái)確保系統(tǒng)的安全。

3 基于多智能體的網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控

分布式智能控制是當(dāng)前人工智能以及工業(yè)控制領(lǐng)域的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)。其中，多智能體系統(tǒng)（multi-agent system，MAS）作為90年代初才被提出來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，已經(jīng)成為了分布式智能控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。MAS的一個(gè)最大特點(diǎn)就是它由多個(gè) Agent組成，這些Agent不僅可以單獨(dú)完成比較簡(jiǎn)單的任務(wù)，而且還可以通過(guò)互相協(xié)作來(lái)解決那些比較復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)。因?yàn)锳gent之間具有較為松散和相對(duì)獨(dú)立的分布式關(guān)系，從而使得MAS非常適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)測(cè)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(cè)控系統(tǒng)中具有天然優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)階段，雖然將MAS應(yīng)用到工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中的研究還大多停留在理論層面，即使是一些實(shí)際應(yīng)用案例也只支持不多的Agent，但筆者堅(jiān)信，隨著MAS的不斷發(fā)展和完善，未來(lái)復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的智能測(cè)控必將朝著基于Multi-Agent的網(wǎng)絡(luò)化智能測(cè)控的方向發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

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

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