[发明专利]一种基于软件定义的工业异构网络信息交互方法

权利要求书

1.一种基于软件定义的工业异构网络信息交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、针对个性化定制的要求搭建多功能复合产线；

步骤2、搭建多协议数据网关，对加工设备产生的数据进行标准化处理方便设备间以及设备与上位机之间的通讯，实现各设备联网互通；

步骤3、搭建软件定义网络架构，对交换机进行数据传输流表的初始化配置；所述的网络架构具体如下：

所有交换机的集合为S_A，单个交换机为S_i(i＝1,2,…,6)，从节点h_i(i＝1,2,…,13)到h_j(j＝1,2,…,13)链路集合为l_ij,单条链路表示为l_i，交换机S_i和S_j间链路带宽为W_ij，带宽可利用率为WR_ij，数据的丢包率表示为D_ij，时延为T_ij将带宽、带宽占用率、时延、丢包率四个因素作为链路筛选的判断依据，为了方便四个因素相互比较，根据标准化公式：

其中，x表示参考因素的绝对值，xmax、xmin分别表示参考因素的最大值和最小值，X表示标准化转换之后的相对值；将绝对值转化为相对值，链路l_i的权值函数P_i表示为：

P_i＝αW_i+βWR_i-γT_i-λD_i (2)

其中，α、β、γ、λ均为权值函数当中的系数，W_i、WR_i、T_i、D_i皆为标准化后的参考相对值，W_i为链路l_i的相对约束带宽，整条链路当中起到约束作用的为带宽最小路段，即W_i＝min{W_io,W_op,…,W_kj}，W_io表示节点i和节点o之间的带宽，W_kj表示节点k和节点j之间的属性数值；单纯的带宽大小无法反映网络负载情况故引入带宽可利用率WR，用剩余带宽和最大带宽比表示：

链路的总时延为各部分时延之和：

T_i＝T_io+T_op+…+T_kj (4)

T_io节点i至节点o的时延，T_op节点o至节点p的时延，T_kj表示节点k和节点j的时延；

链路的总丢包率为：

D_i＝1-(1-D_io)*(1-D_op)*…(1-D_kj) (5)

D_io节点i至节点o的数据丢包率，D_op节点o至节点p的数据丢包率，D_kj节点k至节点j的数据丢包率，权值函数当中的系数α、β、γ、λ按照数据流量种类进行调整；

步骤4、根据数据的种类定义数据流分级和网络服务质量优化机制，由控制器实现动态网络拓扑结构优化，实现数据流量的负载均衡；

步骤5、产线以太网通过私有云实现工业物联网和云端的数据交互，对于本地处理不了的计算任务上传至云端，用户定制信息则通过云端的客户端获取。

2.根据权利要求1所述的一种基于软件定义的工业异构网络信息交互方法，其特征在于：步骤1中，所述多功能复合产线为集U盘加工、雕刻挂件加工、产品包装于一体的多功能复合产线，其整体结构包括上料区、加工区、包装区和下料区四个区域，不同的产品在不同区域经过加工完成之后会统一在下料区离开产线并由AGV小车负责后续的运输，涉及到不同品种加工则必须在加工开始之前确定加工方案，每一个工位需要对产品的加工信息进行读取并判断是否需要进行该操作，将不同种加工方案存储在本地数据库当中，加工开始前通过RFID(射频识别)进行工序写入。