对物联网要素关联数据与上报数据进行绑定的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的方法，包括：获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示；基于上报数据的上报来源、以及获取的语义关系的表示，将物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定。本发明专利技术提高了对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业控制领域，尤其涉及一种对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的方法和装置。
技术介绍
物联网从广义上讲，是指物和物相连的互联网，其用户端扩展到任何物品和物品之间，实现物品之间的信息交换和通信。它通过互联网将传感器、控制器、机器、人员等要素连接在一起，是物化的互联网。从狭义上讲，通过局域网把物和物相连，也可以叫做物联网。作为狭义物联网的一个例子是，在车间的生产线的各机器附近设置传感器，感测各机器运行时的数据，例如温度、振动等。同时各机器有相连的可编程逻辑控制器(PLC)，存储有各机器运行时的例如速度、扭矩、电流等数据。传感器感测的数据和PLC中存储的数据在生产过程中通过网络上报到应用接口管理器。应用接口管理器在生产过程中会根据这些上报的数据进行生产中的监控、分析、决策等，例如故障检测。作为狭义物联网的另一个例子是，在城市水暖系统中，通常在联网的每个供暖器材(暖气设备)的进水口和出水口处设置压力传感器、温度传感器等，感测进水口、出水口处的压力、温度数据等，这些感测到的数据通过网络会上报到应用接口管理器。应用接口管理器会根据这些上报的数据进行城市水暖系统的维护和管理，例如监控这些功能器材是否正常工作。在这些狭义物联网的管理过程中，在应用接口管理器中，首先要知道整个物联网的要素和数据关系。要素是指物联网中连接的对象。例如在生产线监控物联网中，连接的对象是各机器，可以把机器当作要素。例如在城市水暖系统物联网中，连接的对象是各功能器材，可以把供暖器材当作要素。应用接口管理器除了需要知道整个物联网的要素外，还需要知道其数据关系。即，应用接口管理器接到许多上报的数据，它需要区分它们分别对应着物联
网中哪个要素的哪方面的数据(即，对于同一要素，例如马达，可能同时上报的有马达的速度、扭矩、电流，因此，当判断出上报的数据是关于此马达的数据时，仍然需要判断这个上报的数据是此马达的速度数据、还是扭矩数据、还是电流数据)。只有知道物联网中有哪些实际的要素，并且知道上报的数据是关于哪一要素的哪一数据，应用接口管理器才能在实际运行中读懂上报的数据，从而正确地监管物联网中的要素。因此，应用接口管理器需要事先建立反映物联网的要素和数据关系的现场模型，才能正确监管物联网中要素的运行。现场模型是物联网中的实际要素的连接关系、协同作用关系、数据作用关系、以及上报数据与各要素所关联的数据的绑定关系的综合体，它是透过上报的数据理解物联网各要素的行为的基础。现场模型包括：i)物联网中各要素和它们之间的语义关系。语义关系是指要素之间的连接关系和实际运行中的相互作用关系。连接关系例如前后顺序。实际运行中的相互作用关系包括驱动、从属、控制。ii)物联网中各要素所关联的数据，以及物联网中各要素所关联的数据同上报数据的绑定。物联网中各要素所关联的数据是指描述物联网中各要素的工作状态的、监管物联网需要的数据。例如，对于马达来说，其实际工作时产生的功率、扭矩、速度、以及马达实际工作时通过的电流等，都描述马达的工作状态，都是马达所关联的数据。采集并上报这些数据对于监管物联网以便理解物联网中要素的行为、进行正确的决策来说都是需要的，因此都是物联网中各要素所关联的数据。绑定是指上报数据中的哪个数据对应着物联网中哪个实际要素所关联的哪个数据。可选地，现场模型还可包括各要素所关联的数据的有效区间。例如对于汽车摩擦线中的摩擦轮减速箱来说，只有当汽车真正运动到摩擦轮附近时，这时它的减速箱的振动数据才对诊断分析有效，其余时段的振动数据是没有意义的。因此，应用接口管理器仅知道物联网中各要素都关联着什么数据并知道哪一上报数据对应着该数据，有时是不够的。应用接口管理器还需要知道该数据哪个区间是有效的，即在对要素的监管和分析中需要的。现有技术中，是由领域专家到现场去勘察，手绘出上述现场模型，交由云端专家理解后，将相关信息编程到应用接口管理器的程序中，从而应用接口管理器了解现场模型，以使得在生产线等的实际运行中，应用接口管理器
能够正确理解上报的数据，进行决策和诊断。但是，现场勘查的成本很高，尤其是绑定要素所关联的数据和上报数据时，领域专家需要仔细甄别各种数据，并分析各种数据的走向，造成现场模型建立过程效率低。。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个实施例解决的问题之一是提高对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的效率。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的方法，包括：获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示；基于上报数据的上报来源、以及获取的语义关系的表示，将物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定。可选地，获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示包括：从要素的表示的拓扑中获取要素的表示之间的语义关系，所述要素的表示的拓扑是响应于利用语义关系的表示对要素的表示进行的关联而形成的结构。可选地，要素的表示是通过调用要素的通用表示并将该通用表示特定化来生成的。可选地，要素的通用表示是从要素的规范文件中导入的。可选地，所述要素的表示的拓扑是通过如下形成的：从产品生命周期仿真模型中识别要素及要素间的连接关系；将识别出的要素转换成要素的表示，并接收对转换成的要素的表示的修正；响应于接收要素的表示间的语义关系，用接收的要素的表示间的语义关系代替识别出的要素间的连接关系。可选地，所述要素的表示的拓扑是通过如下形成的：从扫描的计算机辅助设计图纸中识别要素及要素间连接关系；将识别出的要素转换成要素的表示，并接收对转换成的要素的表示的修正；响应于接收要素的表示间的语义关系，用接收的要素的表示间的语义关系代替识别出的要素间的连接关系。可选地，将物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的步骤包括：基于要素的表示的拓扑，判断要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据流向要素控制点还是流向数据采集点；如果要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据流向要素控制点，从上报来源是该要素控制点的上报数据中选择上报数据绑定；如果要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据流向数据采集点，基于预定规则，从上报来源是该数据采集点的上
报数据中选择上报数据绑定。可选地，预定规则包括以下中的至少一个：i)如果在要素的表示的拓扑中要素b的表示在要素a的表示的下游，则要素b的表示所关联的振动数据落后于要素a的表示所关联的振动数据；ii)振动数据在特定期间内的平均方差大于温度数据在该特定期间内的平均方差，温度数据在该特定期间内的平均方差大于张力数据在该特定期间内的平均方差；iii)如果在要素的表示的拓扑中要素c的表示和要素d的表示是前者驱动后者，则要素c的表示所关联的振动数据大于要素d的表示所关联的振动数据；iv)如果在要素的表示的拓扑中要素e的表示和要素f的表示是前者驱动后者，则要素f的表示所关联的水压或水温数据的变化晚于要素e的表示所关联的水压或水温数据的变化且要素f的表示所关联的水压或水温数据的变化幅度小于要素e的表示所关联的水压或水温数据的变化幅度；v)如果在要素的表示的拓扑中要素h的表示在要素g的表示的下游，则要素h的表示所关联的水压或水温数据的变化晚于要素g的表示所关联的水压或水温数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的方法(1)，包括：获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示(S1)；基于上报数据的上报来源、以及获取的语义关系的表示，将物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定(S2)。

【技术特征摘要】
1.一种对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的方法(1)，包括：获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示(S1)；基于上报数据的上报来源、以及获取的语义关系的表示，将物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定(S2)。2.根据权利要求1的方法，其中获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示(S1)包括：从要素的表示的拓扑中获取要素的表示之间的语义关系，所述要素的表示的拓扑是响应于利用语义关系的表示对要素的表示进行的关联而形成的结构。3.根据权利要求2的方法，其中要素的表示是通过调用要素的通用表示并将该通用表示特定化来生成的。4.根据权利要求3的方法，其中要素的通用表示是从要素的规范文件中导入的。5.根据权利要求2的方法，其中所述要素的表示的拓扑是通过如下形成的：从产品生命周期(PLM)仿真模型中识别要素及要素间的连接关系；将识别出的要素转换成要素的表示，并接收对转换成的要素的表示的修正；响应于接收要素的表示间的语义关系，用接收的要素的表示间的语义关系代替识别出的要素间的连接关系。6.根据权利要求2的方法，其中所述要素的表示的拓扑是通过如下形成的：从扫描的计算机辅助设计(CAD)图纸中识别要素及要素间连接关系；将识别出的要素转换成要素的表示，并接收对转换成的要素的表示的修正；响应于接收要素的表示间的语义关系，用接收的要素的表示间的语义关系代替识别出的要素间的连接关系。7.根据权利要求1的方法，其中将物联网的要素的表示所关联的数据
\t与上报数据进行绑定(S2)的步骤包括：基于要素的表示的拓扑，判断要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据流向要素控制点还是流向数据采集点(S21)；如果要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据流向要素控制点，从上报来源是该要素控制点的上报数据中选择上报数据绑定(S22)；如果要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据流向数据采集点，基于预定规则，从上报来源是该数据采集点的上报数据中选择上报数据绑定(S23)。8.根据权利要求7的方法，其中预定规则包括以下中的至少一个：i)如果在要素的表示的拓扑中要素b的表示在要素a的表示的下游，则要素b的表示所关联的振动数据落后于要素a的表示所关联的振动数据；ii)振动数据在特定期间内的平均方差大于温度数据在该特定期间内的平均方差，温度数据在该特定期间内的平均方差大于张力数据在该特定期间内的平均方差；iii)如果在要素的表示的拓扑中要素c的表示和要素d的表示是前者驱动后者，则要素c的表示所关联的振动数据大于要素d的表示所关联的振动数据；iv)如果在要素的表示的拓扑中要素e的表示和要素f的表示是前者驱动后者，则要素f的表示所关联的水压或水温数据的变化晚于要素e的表示所关联的水压或水温数据的变化且要素f的表示所关联的水压或水温数据的变化幅度小于要素e的表示所关联的水压或水温数据的变化幅度；v)如果在要素的表示的拓扑中要素h的表示在要素g的表示的下游，则要素h的表示所关联的水压或水温数据的变化晚于要素g的表示所关联的水压或水温数据的变化且要素h的表示所关联的水压或水温数据的变化幅度小于要素g的表示所关联的水压或水温数据的变化幅度。9.根据权利要求1的方法，还包括：确定要素的表示的拓扑中要素的表示所关联的数据的有效区间(S3)。10.根据权利要求9的方法，其中确定要素的表示的拓扑中要素的表示所关联的数据的有效区间的步骤(S3)包括：根据要素的表示的拓扑中的要素的表示所关联的数据与上报数据的绑定关系，响应于接收到的上报数据，计算所述有效区间(S31)；接收对所述有效区间的校正(S32)。11.一种对物联网的要素的表示所关联的数据与上报数据进行绑定的装置(2)，包括：获取单元(21)，被配置为获取物联网的要素的表示之间的语义关系的表示；绑定单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁勇，余明，王琪，张瑞国，喻丹，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11