CN113765995B - 用于工业自动化的无线通信 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于工业自动化的无线通信的方法,该方法包括由工业自动化设备接收与工业器材相关联的操作信息,其中,该操作信息经由第一无线连接从传感器设备接收。该方法还包括由工业自动化设备经由第二无线连接将操作信息和与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器。该方法还包括由工业自动化设备至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
Description
技术领域
各种示例性实施方式涉及无线通信。
背景技术
可能需要一种工业自动化设备例如变频驱动器,以从位于周围环境中的一个或更多个外部传感器收集传感器测量值。为了使工业自动化设备能够从一个或更多个传感器收集传感器测量值,需要在工业自动化设备与一个或更多个传感器之间的数据连接。例如,数据连接可以被提供为现场总线电缆连接,但是工业自动化设备可能不能通过这种方式连接至某些类型的传感器,例如振动传感器。然而,可以利用工业自动化设备,使得可以提供更好的服务以用于与一个或更多个外部传感器进行通信。
发明内容
通过以下阐明了各种示例性实施方式寻求的保护范围。不落入以下所限定的范围内的本说明书中描述的示例性实施方式和特征(如果有的话)应被解释为对理解各种示例性实施方式有用的示例。
根据一个方面,提供了一种工业自动化设备,该工业自动化设备包括如下装置:接收与工业器材相关联的操作信息,其中,该操作信息经由第一无线连接从传感器设备接收;经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
根据另一个方面,提供了一种工业自动化设备,该工业自动化设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器,其中,至少一个存储器和计算机程序代码被配置成利用至少一个处理器来使工业自动化设备执行以下操作:接收与工业器材相关联的操作信息,其中,该操作信息经由第一无线连接从传感器设备接收;经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
根据另一个方面,提供了一种系统,该系统至少包括至少一个传感器设备、工业自动化设备和云服务器。至少一个传感器设备被配置成执行以下操作:测量与工业器材相关联的操作信息;以及经由第一无线连接将操作信息发送至工业自动化设备。工业自动化设备被配置成执行以下操作:经由第一无线连接从传感器设备接收操作信息;经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。云服务器被配置成执行以下操作:经由第二无线连接来接收操作信息和内部技术信息。
根据另一个方面,提供了一种方法,该方法包括:由工业自动化设备接收与工业器材相关联的操作信息,其中,该操作信息经由第一无线连接从传感器设备接收;由工业自动化设备经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;由工业自动化设备经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及由工业自动化设备至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
根据另一个方面,提供了一种包括指令的计算机程序,所述指令当由在工业自动化设备中包括的一个或更多个处理器执行时,使工业自动化设备执行至少以下操作:经由第一无线连接从传感器设备收集与工业器材相关联的操作信息;经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
根据另一个方面,提供了一种包括程序指令的计算机可读介质,所述程序指令当由在工业自动化设备中包括的一个或更多个处理器执行时,使工业自动化设备执行至少以下操作:经由第一无线连接从传感器设备收集与工业器材相关联的操作信息;经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
根据另一个方面,提供了一种包括程序指令的非瞬时性计算机可读介质,所述程序指令在由在工业自动化设备中包括的一个或更多个处理器执行时,使工业自动化设备执行至少以下操作:经由第一无线连接从传感器设备收集与工业器材相关联的操作信息;经由第二无线连接将操作信息发送至云服务器;经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至云服务器;以及至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
附图说明
在下文中,将参照附图更详细地描述各种示例性实施方式,在附图中:
图1示出了系统的简化架构;
图2至图4示出了根据示例性实施方式的流程图;
图5示出了根据示例性实施方式的信令图;以及
图6和图7示出了根据示例性实施方式的装置。
具体实施方式
以下实施方式是示例性的。尽管说明书可能在文本的若干个位置引用“一”、“一个”或“一些”实施方式,但是这并不一定意味着每个这样的引用均指相同的一个或多个实施方式,或者特定特征仅适用于单个实施方式。不同实施方式的单个特征也可以组合以提供其他实施方式。
各种示例性实施方式可以适用于包括处理系统和/或工业制造相关的过程和/或用于技术过程的系统的工业工厂中的至少部分自动化的任何过程,从而提供一个或更多个设备(装备)上和/或一个或更多个过程上的多个变量的不同的测量/感测值。示例的非限制性列表包括发电厂、纸浆和造纸厂、制造厂、化学加工厂、动力传输系统、采矿和矿物加工厂、油气系统、数据中心、船舶和运输车队系统。
下面使用单个单元、模型、装备和存储器来描述不同的实施方式和示例,而不将实施方式/示例限于这样的解决方案。可以使用称为云计算和/或虚拟化的概念。虚拟化可以允许单个物理计算设备来托管虚拟机的一个或更多个实例,所述虚拟机作为独立计算设备出现并操作,使得单个物理计算设备可以以动态方式创建、维护、删除或以其他方式管理虚拟机。设备操作也将可能分布在多个服务器、节点、设备或主机之间。在云计算网络设备中,计算设备和/或存储设备提供共享的资源。一些其他技术进步例如软件定义网络(SDN)可能使以下所述的功能中的一个或更多个迁移至任何相应的抽象概念或装置或设备。因此,所有的单词和表达方式应该被宽泛地解释,并且它们旨在说明示例性实施方式,而不旨在限制示例性实施方式。
图1示出了可以向其应用一些示例性实施方式的无线通信系统。参照图1,一些示例性实施方式可以基于无线通信,例如3G(第三代)、4G(第四代)、LTE(长期演进)、LTE-A(高级长期演进)、5G(第五代)、5G NR(新无线电)、UMTS(通用移动电信系统)、EDGE(GSM演进的增强数据速率)、WCDMA(宽带码分多址)、蓝牙、WLAN(无线局域网)、Wi-Fi、Li-Fi(光保真技术)或者任何其他移动或无线网络。在示例性实施方式中,通信可以发生在属于不同但兼容的系统例如LTE和5G的节点之间。
图1示出了根据示例性实施方式的系统。应该注意,图1示出了仅示出了一些元件和功能实体的简化的系统架构,所有这些元件和功能实体都是逻辑单元,所述逻辑单元的实现可能与所示出的不同。图1中所示的连接是逻辑连接;实际的物理连接可能不同。数据收集可以使用所谓的主协议,在所述主协议中主网络节点从从设备(主网络节点想要拥有其数据的设备)订阅数据,并且从设备/网络节点基于查询或自动基于订阅将其数据发送至接收器/主设备。对于本领域技术人员而言明显的是,系统还包括其他功能和结构。应当理解,在通信中使用或用于通信的功能、结构、元件和协议与示例性实施方式无关。因此,在此无需对其进行更详细地讨论。
系统可以包括一个或更多个传感器设备101。也可以被称为例如智能传感器(intelligent sensor)或智能传感器(smart sensor)的传感器设备101可以是状态监测传感器,该状态监测传感器可以例如被附接至或包括在工业器材,即机械设备例如电动机、泵、安装的轴承、风扇或压缩机中。工业器材的其他示例可以是感应电动机或电动泵。传感器设备101可以被配置成测量与工业器材相关联的操作信息,例如观察到的技术性能信息,诸如针对温度和/或振动的测量值。传感器设备101可以被配置成将所测量的操作信息存储在例如传感器设备101的内部存储器中。传感器设备101可以配备有短程无线电接口例如蓝牙或Li-Fi。传感器设备101还可以被配置成经由第一无线连接111例如蓝牙或Li-Fi连接与工业自动化设备102交换信息,即发送和/或接收数据。例如,传感器设备101可以被配置成经由第一无线连接111将所测量的操作信息发送至工业自动化设备102。
工业自动化设备102可以包括变频器、变频驱动器、变速驱动器、运动驱动器、运动控制器、电动机、伺服电动机、AC/DC模块、DC/AC模块、DC/DC模块、可编程逻辑控制器(PLC)、开关、软启动器、机器人或者用于工业自动化的任何其他设备。工业自动化设备102例如变频驱动器可以用于以不同的速度运行机械设备,该机械设备也可以被称为工业器材。上面描述了工业器材的示例。工业自动化设备102可以包括或连接至控制器,例如比例积分微分PID控制器。控制器可以被配置成将控制信号传送至工业自动化设备102。工业自动化设备102可以控制高度动态的工业过程,在该工业过程中例如必须根据工业过程的需要使施加至电动机的速度或转矩变化。
工业自动化设备102可以例如在工业自动化设备的内部存储器中存储关于控制参数设置的信息,例如控制参数设置的当前值,诸如控制器增益、斜坡时间、电动机数据、极限、磁化设置、信号过滤设置和/或电动机控制设置。工业自动化设备102还可以存储在工业自动化设备的操作期间记录的内部技术信息,例如关于关键性能指标的信息,诸如负载电流直方图、转矩脉动、转矩与速度曲线和/或功率与速度曲线、温度、电压、电流和/或诸如谐振频率和/或负载惯量的其他信息。工业自动化设备102可以配备有短程无线电接口,例如蓝牙或Li-Fi。无线电接口可以包括在工业自动化设备102中,或者例如包括在工业自动化设备102的控制面板中。
工业自动化设备102可以被配置成经由第一无线连接111与传感器设备101交换信息,即发送和/或接收数据。例如,工业自动化设备102可以被配置成经由第一无线连接111从传感器设备101接收操作信息。工业自动化设备102或工业自动化设备102的控制面板可以被称为主设备,而传感器设备101可以被称为从设备。工业自动化设备还可以被配置成将接收到的信息存储在工业自动化设备102的内部存储器中。工业自动化设备102还可以被配置成对接收到的操作信息和/或工业自动化设备102的内部技术信息执行数据分析。
此外,工业自动化设备102可以经由网络接口基于无线通信例如3G、4G、LTE、LTE-A、5G、5G NR、UMTS、EDGE、WCDMA、WLAN、Wi-Fi、Li-Fi或者任何其他移动或无线网络连接至互联网。网络接口可以例如包括在工业自动化设备102的控制面板中。工业自动化设备102可以被配置成经由提供互联网连接的第二无线连接112与云服务器103交换信息,即发送和/或接收数据。例如,工业自动化设备102可以被配置成经由第二无线连接112将接收到的操作信息和/或工业自动化设备102的内部技术信息发送至云服务器103。
云服务器103可以被配置成经由第二无线连接112与工业自动化设备102交换信息,即发送和/或接收数据。例如,云服务器103可以被配置成经由第二无线连接112从工业自动化设备102接收操作信息。云服务器103还可以被配置成将接收到的信息存储在云服务器103的内部或外部存储器中。由云服务器103存储的信息可以被例如远程状态监测应用使用以监测工业器材和/或工业自动化设备102的操作,以及/或者存储的信息可以被诸如预测性分析应用的数据分析应用使用,该预测性分析应用例如可以预测与工业器材和/或工业自动化设备102相关联的故障或维护需求。云服务器103可以被配置成运行远程状态监测应用和/或数据分析应用。
在另一个示例性实施方式中,用户设备可以例如经由互联网连接至云服务器,并且该用户设备可以被配置成运行远程状态监测应用和/或数据分析应用。例如,用户设备可以被配置成向用户可视化存储在云服务器上的操作信息,以便使用户能够远程地监测工业器材的状态。用户设备可以包括例如台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机或任何其他计算设备。
图2示出了根据示例性实施方式的流程图。参照图2,工业自动化设备接收201与工业器材相关联的一组操作信息,其中,经由第一无线连接从传感器设备接收一组操作信息。然后,工业自动化设备经由第二无线连接将一组操作信息发送202至云服务器。工业自动化设备还经由第二无线连接将与工业自动化设备相关联的一组内部技术信息发送203至云服务器。可以同时或分别发送一组操作信息和一组内部技术信息。工业自动化设备至少部分地基于操作信息和内部技术信息来调整204工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。换句话说,工业自动化设备可以用作传感器和致动器两者。
在另一个示例性实施方式中,该过程可以是重复的,使得工业自动化设备不断从传感器设备接收操作信息,并且不断将接收到的操作信息和内部技术信息发送至云服务器。
在另一个示例性实施方式中,例如通过使用零接触蓝牙配对来建立第一无线连接。零接触蓝牙配对是一种技术,其中,主设备例如工业自动化设备或包括在工业自动化设备中的控制面板以及从设备例如传感器设备两者都包括预共享的链接密钥,从而无需输入例如PIN码即可进行安全认证。主设备和从设备两者都可以用作验证者和申索者(claimant)。首先传送LMP_au_rand协议数据单元PDU的设备可以被称为发起者。发起者可以将LMP_au_rand PDU传送至响应者。如果响应者具有与发起者相关联的链接密钥,则其可以用LMP_au_rand PDU进行响应。发起者和响应者可以计算响应。从设备可以首先用包括SRES_从设备的LMP_sres PDU进行响应。然后,主设备可以用包括SRES_主设备的LMP_sresPDU进行响应。主设备可以验证由从设备传送的SRES_从设备与由主设备计算的SRES_从设备匹配。从设备可以验证由主设备传送的SRES_主设备与由从设备计算的SRES_主设备匹配。如果响应不正确,则任一设备都可以通过传送带有指示认证失败的错误代码的LMP_detach PDU来终止连接。
在另一个示例性实施方式中,例如经由诸如窄带物联网NB-IoT连接的蜂窝链路来建立第二无线连接。
在另一个示例性实施方式中,工业自动化设备经由多个第一无线连接从多个传感器设备接收操作信息。
在另一个示例性实施方式中,工业自动化设备基于接收到的操作信息和与工业自动化设备相关联的内部技术信息,使用确定性模型来预测一个或更多个未来值或者该模型的输出。确定性模型是一种数学模型,其中,在确定建模系统的未来状态时不涉及随机性。工业自动化设备可以使用预测的一个或更多个未来值来调整或优化工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。例如,模型预测性控制可以用来优化控制参数设置。
在另一个示例性实施方式中,工业自动化设备还包括如下用户界面:用于使用户能够触发对可用传感器设备的扫描、向用户呈现可用传感器设备的列表以及/或者使用户能够从列表中选择传感器设备以建立第一无线连接。
图3示出了根据示例性实施方式的流程图,其中,执行工业自动化设备的自动化调试。参照图3,工业自动化设备从一个或更多个传感器接收301与工业器材相关联的操作信息和标识符,例如序列号。工业器材可以包括例如由工业自动化设备控制的电动机或泵,并且诸如变频驱动器的工业自动化设备可以例如向工业器材馈送电力。然后,工业自动化设备使用标识符获得302关于与基于标识符的工业器材相关联的一个或更多个技术性能规格的信息,例如电流、电压、频率、速度、功率、转矩和/或功率因数的操作极限和/或标称值。功率因数也可以被称为cos(φ)。例如,可以从包括在工业自动化设备的内部存储器中或在诸如云服务器的外部存储器中的数据库获得一个或更多个技术性能规格。然后,工业自动化设备自动调整303工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置,以用于工业器材的最优控制,其中,至少部分地基于接收到的操作信息以及与工业器材相关联的一个或更多个技术性能规格来执行自动调整。在一些示例性实施方式中,这种自动调整可以被称为识别运行或ID运行。
在另一个示例性实施方式中,诸如变频驱动器的工业自动化设备使用与工业器材例如电动机或泵相关联的标识符来获得一个或更多个技术性能规格,该技术性能规格包括用于工业器材的最优控制的最优控制参数设置。例如,可以从包括在工业自动化设备的内部存储器中或在诸如云服务器的外部存储器中的数据库获得最优控制参数设置。然后,工业自动化设备可以应用获得的最优控制参数设置。换句话说,例如,工业自动化设备可以基于标识符直接从数据库获得最优控制参数设置,而无需执行ID运行。
图4示出了根据示例性实施方式的流程图,其中,工业自动化设备基于接收到的操作信息对工业器材执行自动化过热保护。参照图4,工业自动化设备从一个或更多个传感器接收401与工业器材相关联的操作信息。工业器材可以包括例如由工业自动化设备控制的电动机或泵,并且工业自动化设备可以例如向工业器材馈送电力。操作信息可以包括例如与工业器材相关联的温度值。然后,工业自动化设备检查402接收到的操作信息是否超过预定义的阈值。如果接收到的操作信息超过预定义的阈值(402:是),则工业自动化设备例如通过降低403从工业自动化设备提供给工业器材的输出速度和/或输出功率来执行一个或多个控制动作。例如,可以通过完全切断给工业器材的电力来关闭工业器材。这样做是为了使操作信息例如温度低于预定义的阈值。另一方面,如果操作信息未超过预定义的阈值(402:否),则该过程可以例如返回到步骤401。
图5是示出根据示例性实施方式的信息交换的信令图。参照图5,传感器设备测量501与工业器材例如电动机、泵、安装的轴承、风扇或压缩机相关联的操作信息。操作信息可以包括例如与工业器材相关联的观察到的技术性能信息诸如温度和/或振动的一个或更多个测量值。然后,传感器设备经由第一无线连接例如蓝牙连接将所测量的操作信息发送502至工业自动化设备例如变频驱动器。工业自动化设备从传感器设备接收操作信息。工业自动化设备可以将接收到的操作信息与工业自动化设备的内部技术信息例如从工业自动化设备馈送至工业器材的输入电流和/或输出电流的一个或更多个记录值结合503。通过将接收到的操作信息例如电动机振动信息与工业自动化设备的内部技术信息结合,工业自动化设备可以分析结合的信息,并且通过调整工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置来执行改进的控制动作例如电流和/或频率控制。工业自动化设备经由第二无线连接例如诸如NB-IoT连接的蜂窝链路将操作信息和内部技术信息发送504至云服务器。云服务器从工业自动化设备接收操作信息和内部技术信息。云服务器可以分析505,即对接收到的操作信息和/或工业自动化设备的内部技术信息执行数据分析。云服务器可以基于操作信息和工业自动化设备的内部技术信息,例如使用确定性模型来预测一个或更多个未来值或该模型的输出。云服务器可以例如预测与工业自动化设备和/或工业器材相关联的维护需求。云服务器还可以将接收到的操作信息、工业自动化设备的内部技术信息和/或分析结果发送506至用户设备。用户设备可以被配置成例如经由图形用户界面向用户可视化507接收到的信息。用户设备可以包括例如台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机或任何其他计算设备。
在另一个示例性实施方式中,云服务器还可以基于预测的一个或更多个未来值来确定用于工业自动化设备的一个或更多个最优控制参数设置,并且将一个或更多个最优控制参数设置发送至工业自动化设备。然后,工业自动化设备可以应用接收到的一个或更多个最优控制参数设置。
在一些示例性实施方式中,云服务器可以将一个或更多个机器学习模型例如递归神经网络用于预测一个或更多个未来值。
由一些示例性实施方式提供的技术优势可以是,可以实现工业自动化设备与一个或更多个传感器设备之间的直接无线通信,而无需例如在工业自动化设备与一个或更多个传感器设备之间的单独的网关设备来转发信息。此外,一些示例性实施方式可以实现工业自动化设备与云服务器之间的直接无线通信,并且因此简化向云服务器传输传感器测量值。换句话说,工业自动化设备本身可以用作一个或更多个传感器设备的网关,以便在为自身收集传感器数据的同时,向云服务器提供传感器数据。此外,由于在路径上存在较少的设备/网关,因此一些示例性实施方式可以减少等待时间和/或增加传感器设备与云服务器之间的连接的可靠性。另外,根据一些示例性实施方式的零接触蓝牙配对技术可以简化工业自动化设备与一个或更多个传感器设备之间的连接建立。一些示例性实施方式还可以使传感器测量值例如电动机振动数据与工业自动化设备的内部技术信息结合,这可以实现例如在云服务器中或本地地在工业自动化设备中的改进的数据分析,如同(as)确定性的并且独立于现有的运营技术OT网络那样。换句话说,可以通过从两个或更多个数据点例如传感器设备和工业自动化设备收集信息来实现基于确定性建模的数据分析。例如,与使用也可以被称为随机模型的概率模型相比,确定性建模可以提高用于预测性分析的预测正确结果的准确度。通过基于使用确定性建模的预测性分析来控制工业自动化设备,可以提高工业自动化设备和/或其他机械设备的可靠性、稳定性和/或效率。换句话说,一些示例性实施方式可以通过将传感器测量值例如电动机振动信息与工业自动化设备的内部技术信息例如从变频驱动器馈送至电动机的输出电流结合来提供对工业自动化设备例如变频驱动器的改进的控制,例如电流和/或频率控制。
图6示出了根据示例性实施方式的装置600,其可以是诸如传感器设备或用户设备的装置,或者包括在传感器设备或用户设备中。装置600包括处理器610。处理器610解译计算机程序指令并处理数据。处理器610可以包括一个或更多个可编程处理器。处理器610可以包括具有嵌入式固件的可编程硬件,并且可以替选地或另外地包括一个或更多个专用集成电路ASIC。
处理器610被耦接至存储器620。处理器被配置成从存储器620读取数据和向存储器620写入数据。存储器620可以包括一个或更多个存储器单元。存储器单元可以是易失性的或非易失性的。应当注意的是,在一些示例性实施方式中,可以存在一个或更多个单元的非易失性存储器以及一个或更多个单元的易失性存储器,或者替选地,一个或更多个单元的非易失性存储器,或者替选地,一个或更多个单元的易失性存储器。易失性存储器可以是例如RAM、DRAM或SDRAM。非易失性存储器可以是例如ROM、PROM、EEPROM、闪存、光学存储设备或磁性存储设备。通常,存储器可以被称为非瞬时性计算机可读介质。存储器620存储由处理器610执行的计算机可读指令。例如,非易失性存储器存储计算机可读指令,并且处理器610使用易失性存储器临时存储数据和/或指令来执行指令。
计算机可读指令可能已经被预先存储至存储器620,或者,替选地或另外地,计算机可读指令可以经由电磁载波信号由装置接收以及/或者可以从诸如计算机程序产品的物理实体复制。计算机可读指令的执行使装置600执行上述的功能。
在本文档的上下文中,“存储器”或“计算机可读介质”可以是任何非瞬时性介质或装置,其可以包含、存储、传递、传播或传输指令以供指令执行系统、装置或设备例如计算机使用或与指令执行系统、装置或设备例如计算机结合使用。
装置600还包括或被连接至输入单元630。输入单元630包括用于接收输入的一个或更多个接口。一个或更多个接口可以包括例如一个或更多个运动和/或取向传感器、一个或更多个温度传感器、一个或更多个相机、一个或更多个加速度计、一个或更多个麦克风、一个或更多个按钮以及一个或更多个触摸检测单元。此外,输入单元630可以包括:外部设备可以连接至的接口,以及/或者用户可以用来向装置600输入一个或更多个输入的用户接口。
装置600还可以包括输出单元640。输出单元可以包括或被连接至能够呈现视觉内容的一个或更多个显示器,例如发光二极管LED显示器、液晶显示器LCD或硅上液晶LCoS显示器。
装置600还可以包括连接单元650。连接单元650实现到外部网络和/或设备的有线和/或无线连接。连接单元650可以包括可以集成至装置600或者装置600可以连接至的一个或更多个接收器以及一个或更多个天线。连接单元650可以包括集成电路或为装置600提供无线通信能力的一组集成电路。替选地,无线连接可以是硬连线专用集成电路ASIC。
应当注意,装置600还可以包括图6中未示出的各种部件。各种部件可以是硬件部件和/或软件部件。
图7的装置700示出了可以是工业自动化设备或包括在工业自动化设备中的装置的示例性实施方式。该装置可以包括例如适用于实现上述的示例性实施方式中的任意一个的电路系统或芯片组。装置700可以是包括一个或更多个电子电路系统的电子设备。装置700可以包括通信控制电路系统710例如至少一个处理器和包括计算机程序代码(软件)722的至少一个存储器720,其中,至少一个存储器和计算机程序代码(软件)722被配置成利用至少一个处理器来使装置700执行上述的示例性实施方式中的任意一个。
可以使用任何合适的数据存储技术,例如基于半导体的存储器设备、闪存、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器来实现存储器720。存储器可以包括用于存储例如配置数据的配置数据库。
装置700还可以包括通信接口730,该通信接口730包括用于根据一个或更多个有线和/或无线通信协议来实现通信连接的硬件和/或软件。通信接口730可以向装置提供无线电通信能力。通信接口可以例如提供到一个或更多个其他设备的无线电接口。装置700还可以包括朝向诸如网络协调器装置的核心网络和/或到蜂窝通信系统的接入节点的另一接口。装置700还可以包括被配置成分配资源的调度器740。
如在本申请中使用的,术语“电路系统”可以指代以下中的一个或更多个或者全部:
a.纯硬件电路实现(例如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现),以及
b.硬件电路和软件的组合,例如(如果适用的话):
i.模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合,和
ii.共同工作以使诸如移动电话的装置执行各种功能的具有软件的硬件处理器(包括数字信号处理器)、软件和存储器的任何部分,以及
c.需要软件(例如固件)用于操作的硬件电路和/或处理器,例如微处理器或微处理器的一部分,但是在无需操作时可以不存在软件。
电路系统的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用,包括在任何权利要求中。作为进一步的示例,如本申请中所使用的,术语“电路系统”还覆盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或者硬件电路或处理器及其(或它们)随附软件和/或固件的一部分的实现。例如并且在适用于特定权利要求元素的情况下,术语“电路系统”还覆盖用于移动设备、蜂窝网络设备或者其他计算或网络设备的基带集成电路或处理器集成电路。
本文中描述的技术和方法可以通过各种方式来实现。例如,这些技术可以以硬件(一个或更多个设备)、固件(一个或更多个设备)、软件(一个或更多个模块)或其组合来实现。对于硬件实现,示例性实施方式的装置可以在一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行本文中所述的功能的其他电子单元或其组合。对于固件或软件,可以通过执行本文中所述的功能的至少一个芯片组的模块(例如,过程、功能等)来执行该实现。可以将软件代码存储在存储器单元中并由处理器执行软件代码。存储器单元可以在处理器内或在处理器外部实现。在后一种情况下,如本领域所公知的,存储器单元可以经由各种方式通信地耦接至处理器。另外,本文中描述的系统的部件可以由其他部件重新布置和/或补充,以便于实现关于其描述的各个方面等,并且这些部件不限于在给定附图中阐述的精确配置,如本领域技术人员将理解的。
对于本领域技术人员而言将明显的是,随着技术进步,可以以各种方式来实现本发明的构思。实施方式不限于上述的示例性实施方式,而是可以在权利要求的范围内变化。因此,所有的单词和表达方式应该被宽泛地解释,并且它们旨在说明而不是限制示例性实施方式。
Claims (16)
1.一种用于无线通信的工业自动化设备,所述工业自动化设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器,其中,所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成利用所述至少一个处理器来使所述工业自动化设备执行以下操作:
接收与工业器材相关联的操作信息,其中,所述操作信息经由第一无线连接从传感器设备接收;
经由第二无线连接将所述操作信息发送至云服务器;
经由所述第二无线连接将与所述工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至所述云服务器;以及
至少部分地基于所述操作信息和所述内部技术信息来调整所述工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
2.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,还使所述工业自动化设备使用零接触蓝牙配对来建立所述第一无线连接。
3.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,还使所述工业自动化设备经由蜂窝链路来建立所述第二无线连接。
4.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,所述操作信息包括至少针对与所述工业器材相关联的振动的一个或更多个测量值。
5.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,所述操作信息包括至少针对与所述工业器材相关联的温度的一个或更多个测量值。
6.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,所述内部技术信息至少包括从所述工业自动化设备到所述工业器材的输出电流的值。
7.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,还使所述工业自动化设备通过使用确定性模型基于所述操作信息和所述内部技术信息来预测一个或更多个未来值。
8.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,还使所述工业自动化设备执行以下操作:
接收与所述工业器材相关联的标识符;
基于所述标识符来获得与所述工业器材相关联的一个或更多个技术性能规格;以及
至少部分地基于所述一个或更多个技术性能规格来调整所述工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
9.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,如果接收到的操作信息超过预定义的阈值,则还使所述工业自动化设备降低从所述工业自动化设备到所述工业器材的输出速度和/或输出功率。
10.根据权利要求1所述的工业自动化设备,其中,所述工业自动化设备包括变频驱动器。
11.一种系统,包括:
至少一个传感器设备、工业自动化设备和云服务器;
其中,所述至少一个传感器设备被配置成执行以下操作:
测量与工业器材相关联的操作信息;以及
经由第一无线连接将所述操作信息发送至所述工业自动化设备;
其中,所述工业自动化设备被配置成执行以下操作:
经由所述第一无线连接从所述传感器设备接收所述操作信息;
经由第二无线连接将所述操作信息发送至所述云服务器;
将与所述工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至所述云服务器;以及
至少部分地基于所述操作信息和所述内部技术信息来调整所述工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置;
其中,所述云服务器被配置成执行以下操作:
经由所述第二无线连接来接收所述操作信息和所述内部技术信息。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述云服务器还被配置成通过使用确定性模型基于所述操作信息和所述内部技术信息来预测一个或更多个未来值。
13.根据权利要求11所述的系统,还包括连接至所述云服务器的用户设备,其中,所述用户设备被配置成向用户可视化所述操作信息和/或所述内部技术信息。
14.根据权利要求11所述的系统,其中,所述工业自动化设备包括变频驱动器,并且所述工业器材包括电动机或泵。
15.一种用于工业自动化的无线通信的方法,所述方法包括:
由工业自动化设备接收与工业器材相关联的操作信息,其中,所述操作信息经由第一无线连接从传感器设备接收;
由所述工业自动化设备经由第二无线连接将所述操作信息发送至云服务器;
由所述工业自动化设备经由所述第二无线连接将与所述工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至所述云服务器;以及
由所述工业自动化设备至少部分地基于所述操作信息和所述内部技术信息来调整所述工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
16.一种包括程序指令的非瞬时性计算机可读介质,所述程序指令当由工业自动化设备中包括的一个或更多个处理器执行时,使所述工业自动化设备执行至少以下操作:
经由第一无线连接从传感器设备收集与工业器材相关联的操作信息;
经由第二无线连接将所述操作信息发送至云服务器;
经由所述第二无线连接将与所述工业自动化设备相关联的内部技术信息发送至所述云服务器;以及
至少部分地基于所述操作信息和所述内部技术信息来调整所述工业自动化设备的一个或更多个控制参数设置。
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