课题基金 / 基金详情

面向多场景端到端性能可控的新型工业互联网体系架构

批准号:
92167205
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
264.0 万元
负责人:
关新平
依托单位:
学科分类:
智能制造自动化系统理论与技术
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
关新平

项目摘要

结项摘要

关新平的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
工业互联网是推动新一代信息技术与制造业深度融合的基石,其规模化推广和应用,需进一步强化智能工厂内现场级网络对生产和管理的核心支撑作用,提升网络端到端性能可控性,提高服务承载能力。如何在网络环境下实现感知分布性、传输适变性、管控协同性成为新的研究挑战。本项目围绕“按需互联的协同机理和调控机制”这一关键科学问题,采用“需求分析-功能定义-实施部署”的总体思路,提出包含现场级IIoT、边缘数据中台、工业云平台的新型工业互联网架构。攻克感传融合的动态组网和按需传输、多域资源协同优化与智能决策、基于数字孪生的网络管控等关键技术,形成“感-传-算-控”一体化技术方案。构建飞机装配制造工业互联网平台并开展多场景应用验证,确保动态大规模网络端到端延迟≤10ms,可靠性满足工业现场控制级要求。预期成果将为高端装备制造等典型行业多场景协同提供参考架构和设计方案。
英文摘要
The Industrial Internet is the cornerstone for the deep integration of a new generation of information technologies and manufacturing. Its large-scale promotions and applications require further strengthening of the core supporting role of the field-level network in the smart factory for production and management, and improving the end-to-end performance controllability of the network, promoting service carrying capacity. The problem of how to realize distributive sensing, adaptive transmission, and the cooperative management and control in the network environment has become a new research challenge. This project focuses on the key scientific issue of "on-demand interconnection coordination scheme and network regulation mechanism". Adopting the main idea of "demand analysis-function definition-implementation and deployment", we propose an Industrial Internet framework comprising field-level IIoT, edge data center and industrial cloud platform..This project aims to break through key technologies, such as dynamic networking and on-demand transmission based on the integration of sensory and transmission, collaborative optimization of multi-domain resources and intelligent decision-making, and digital twin-assisted network management and control to construct an integrated technical support system of "sensing-communication-computation-control". An Industrial Internet platform will be built for aircraft assembly manufacturing. Multi-scenario applications verification will be conducted to ensure that the end-to-end delay of the dynamic large-scale network is less or equal to 10ms, and the reliability meets the requirements of industrial field control level. The expected results will provide a reference architecture and design scheme for multi-scene collaboration in typical industries such as high-end equipment manufacturing.
本项目聚焦飞机总装的三个典型场景,围绕“按需互联的协同机理与调控机制”这一科学问题,从“架构设计-感传融合-感传算协同-孪生平台验证”四个方面展开基础理论和关键技术研究,取得如下创新成果:.1. 提出了双向融合-协同管理的工业互联网新型架构:在国际上率先建立了网络控制系统容量模型,创新性提出了基于任务年龄的全链路信息时效性度量,解析刻画了网络感知、通信和控制之间三元耦合关系,突破了现有方法对复杂任务场景支持的瓶颈。.2. 构建了以5G-TSN为骨干网的动态组网和按需传输机制:建立匹配生产节拍的“感知-传输”联合模型,提出融合无线自适应接入的5G-TSN实时可靠调度和面向多优先级数据的5G-TSN抢占式调度。首次提出了基于简并超流图的高效叠加理论,实现高可靠低时延千余流量百毫秒内响应。.3. 建立了感-传-算-控一体的协同优化和智能决策机制:首次提出了深度刻画信息时滞与估计偏差对控制决策耦合影响的综合指标,并建立了关联网络切片架构与双时间尺度资源编排机制。提出一种基于数字孪生的异构工序协同新框架,实现了对不同测试与安装工序性能需求的精准保障。.4. 构建了与上飞总装产线及零号车间一致的虚拟孪生实验平台:构建了5G-TSN骨干网,完成20款设备的无线改造及100余个功能试验大纲的协调决策。通过多飞控活动面动态测试、人机协作线束安装和多工序协同装配等场景的虚实高保真交互验证,成功实现了现场级双向融合架构的集成验证。.研究成果包括英文专著3部,论文57篇,申请发明专利28项、授权7项,其中美国专利一项。获IEEE TCCPS工业技术卓越奖、上海市技术发明一等奖等。培养博士研究生26人,硕士研究生7人,项目人员入选优青(海外)、上海市青年领军(海外)、指控学会和电子学会优博、上海市超级博士后、IEEE CSS TC最佳学生论文奖、"未来工业互联网"学术论坛优秀论文。获挑战杯一等奖两项、中国国际大学生创新大赛上海赛区金奖等奖项。
高精度光谱型染色体核型分析仪器
  • 批准号:
    62227811
  • 项目类别:
    国家重大科研仪器研制项目
  • 资助金额:
    806.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    关新平
  • 依托单位:
基于动态多源信息的水下移动目标协同监测
  • 批准号:
    61633017
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    265.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    关新平
  • 依托单位:
基于认知无线电的工业无线网络理论与优化方法
  • 批准号:
    60934003
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    200.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    关新平
  • 依托单位:
国内基金
海外基金