一种自组织的机器互联方法技术

本发明专利技术提出了一种自组织的机器互联方法，该方法让接入同一设备网络中的设备自组织的互联互通，新加入网络的设备通过向网络中所有的IP地址广播自己的IP地址和设备主要信息，让网络中所有设备都能知道网络中的设备和此设备的IP地址，设备之间能够相互通讯。网络中负责通讯管理的设备接收其它设备的广播地址和情况后，得到网络中设备的接入情况，向其它设备通过TCP进行通讯其它设备停止广播，由通讯设备管理网络通讯的情况，其它设备的通讯情况都会被通讯设备记录下，设备之间构成自组织网络。

【技术实现步骤摘要】
一种自组织的机器互联方法
本专利技术属于工业生产通讯
，具体为一种自组织的机器互联方法。
技术介绍
物联网技术在各个行业得到广泛的应用，在工业领域有广泛的应用前景，例如在纺织工业领域。在工业现场构建生产设备的机器网络需要将各个机器互联互通，实现机器之间的数据交换。可以通过某一台机器访问其它的机器得到其它机器的数据，更改其它机器的设备参数。将某个设备接入网络就可使所有设备上网。技术CN208440765U所述的纺织机器虽然增加的通讯模块，可以通过Web远程更改数据的参数，但没有实现各个纺织机器互联互通，实现纺织机器之间进行通讯。专利CN104244228采用的自组织网络系统及组建方法，通过通讯终端搭建自组织网络，属于通用的自组织连接的方法，没有考虑工业生产实际需求，特别是复杂且变化的工业协同生产对通讯网络柔性的需求，而通过相同的服务器标识集组建网络的方法，工业设备安装固定ID的通讯终端进行通讯。组建网络需要更改成相同的服务器标识集，设备之间的第一次通讯也需要输入对方的IP地址，每个设备在网络中也需要有固定的IP地址，不能通过动态主机配置协议自动连接。目前有关机器设备互联的方法，主要是给每个设备一个固定的IP地址，将所有设备连接到一个路由器或交换机上，设备之间通过访问彼此的IP地址，实现设备之间的互联互通。当设备重新上电或有新的设备加入到网络中时，由于设备的IP地址改变，无法加入到原来的网络中，需要给每个设备重新设置一遍IP地址，耽误生产需要改进。现有方法存在以下缺点：1.现有方法进行网络连接时需要对设备进行人工调整，更改设备的网络参数，当网络连接变化情况较为频繁时，需要大量的人力频繁更改网络参数，对工业生产带来不便，不能应对多变的工业生产环境。2.现有方法没有考虑工业设备的处理器运算资源有限，进行工业控制工作的同时完成通讯工作，当通讯任务过重时会影响正常的工业控制工作，而固定的通讯路线会导致通讯中心的通讯压力过大，通讯工作需要具有一定的灵活性以避免对正常的工业控制工作的影响。3.现有方法通过给固定的通讯终端固定的IP地址来区分不同的设备，通讯终端不能识别其它设备的信息，网络通讯的情况不能得到有效的监控，难以保障设备网络连接和通讯工作较高的可靠性，而工业生产对生产过程有很高的可靠性的要求，现有方法的通讯工作不满足工业生产过程高可靠性的要求。4.现有方法没有考虑工业生产中，复杂的协同生产工作对通讯的柔性的需求，通讯工作需要根据生产的需求，改变网络连接情况，使工作相关的几个设备能够建立连接，完成与协同生产工作对应的通讯工作，以保障通讯路线的通畅和通讯的实时性，避免由于通讯阻塞导致进行协同生产的设备不能正常工作。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种自组织的机器互联方法。该方法让接入同一设备网络中的设备自组织的互联互通，新加入网络的设备通过向网络中所有的IP地址广播自己的IP地址和设备主要信息，让网络中所有设备都能知道网络中的设备和此设备的IP地址，设备之间能够相互通讯。网络中负责通讯管理的设备接收其它设备的广播地址和情况后，得到网络中设备的接入情况，向其它设备通过TCP进行通讯其它设备停止广播，由负责通讯管理的设备管理网络通讯的情况，其它设备的通讯情况都会被负责通讯管理的设备记录下，设备之间构成自组织网络。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是：设计一种自组织的机器互联方法，其特征在于，包括能完成工业相应生产需求并能完成通讯工作的具有多线程工作能力的多个工业控制器设备；每个工业控制器设备中均能植入自组织互联的驱动程序，被网关设备随机分配一个IP地址，多个工业控制设备根据实际工作内容需求进行分组，每个组中某个时刻下指定一个工业控制设备为负责通讯管理的设备，负责本组内协同工作；多个分组的负责通讯管理的设备通过网关设备管理互联，网关设备及多个工业控制器设备构成自组织网络。所述自组织互联的驱动程序包括设备互联的逻辑的程序：包括负责通讯管理的设备的通讯逻辑、其它设备自动接入网络的程序；实现通讯功能的程序：包括数据包的打包和解析、IP地址的调用和识别、心网络跳包用于确认连接的程序；相关数据库的程序：包括网络中设备连接情况的数据库、网络通讯情况的数据库、数据包对应数据的数据库。所述自组织互联的驱动程序的具体流程是：开始，设备上电后完成自检、自诊断和上电初始化，检查设备联网通讯情况，设备如果没有连接到网络中，设备在人机交互界面显示网络未连接的标志，并进入单机工作的状态，持续判断是否连接到网络；设备如果连接到网络，则设备接下来进入自组织互联的工作状态；设备与网关设备通讯，被网关设备随机分配一个IP地址，并将自身包括IP地址、名称和功能的信息广播到网络中；判断当前设备是否为负责通讯管理的设备，如果是负责通讯管理的设备，则接收其它设备信息并解析设备信息，生成网络中设备连接情况的数据库报表，连接其它设备，并向其它设备发送网络设备连接情况，运行负责通讯管理的设备的通讯管理工作程序，判断设备网络是否发生变化，如果发生变化，则确认设备连接情况，更新网络设备信息，更新网络中设备连接情况的数据库报表，发送网络设备信息；如果没有发生变化，则继续运行相应的工作程序；若当前设备不是负责通讯管理的设备，则生成、打包、广播设备信息，解析网络中其它设备发送的设备信息，判断所发送来的设备信息是否为通讯设备，如果不是则继续等待，如果是则与负责通讯管理的设备建立连接获取网络设备连接情况，运行设备相应的工作程序，返回判断是否该设备负责通讯管理。设备互联的逻辑的程序的过程是：首先设备上电后进行自检和初始化，然后判断是否进行网络连接，如果没有进行网络连接则运行单机程序，否则与路由器等网关设备进行连接；连接后此设备与网关设备通讯获得网络信息，例如此设备分配的IP地址，然后根据工作需求判断此设备是否为负责通讯管理的设备，如果不是负责通讯管理的设备，则生成此设备的信息，包括IP地址和设备ID等重要的信息，打包后向网络中其它设备广播，然后等待网络中负责通讯管理的设备与此设备建立连接，接收负责通讯管理的设备发送的网络设备信息，获得网络中其它设备的信息和连接情况，然后根据工作需求与其它设备进行连接；若是负责通讯管理的设备则接收解析网络中其它设备发送的信息，生成网络设备信息的报表，然后根据其它设备的IP地址与其它设备建立TCP连接，将网络设备信息发送给其它设备，同时监控设备网络的变换，如果出现变化，则更新网络设备信息并发送给其它设备，使其它设备获得实时的网络设备信息。设备之间的通过TCP/IP的方式进行通讯，设备之间进行通讯时，将要发送的数据打包成数据包，集中发送出去，通讯有序便于管理；设备通讯会将通讯的数据包为HTML格式的数据包，通过多层的描述，将数据格式，数据的分类数据间的逻辑关系用计算机语言进行说明，使通讯的数据具有灵活性。设备之间通讯发送和接收数据包时向负责通讯管理的设备发出消息，让负责通讯管理的设备记录通讯的情况，如有错误则重新发送。设备自动接入网络包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自组织的机器互联方法，其特征在于，包括能完成工业相应生产需求并能完成通讯工作的具有多线程工作能力的多个工业控制器设备；每个工业控制器设备中均能植入自组织互联的驱动程序，被网关设备随机分配一个IP地址，多个工业控制设备根据实际工作内容需求进行分组，每个组中某个时刻下指定一个工业控制设备为负责通讯管理的设备，负责本组内协同工作；多个分组的负责通讯管理的设备通过网关设备管理互联，网关设备及多个工业控制器设备构成自组织网络。/n

【技术特征摘要】
1.一种自组织的机器互联方法，其特征在于，包括能完成工业相应生产需求并能完成通讯工作的具有多线程工作能力的多个工业控制器设备；每个工业控制器设备中均能植入自组织互联的驱动程序，被网关设备随机分配一个IP地址，多个工业控制设备根据实际工作内容需求进行分组，每个组中某个时刻下指定一个工业控制设备为负责通讯管理的设备，负责本组内协同工作；多个分组的负责通讯管理的设备通过网关设备管理互联，网关设备及多个工业控制器设备构成自组织网络。


2.根据权利要求1所述的机器互联方法，其特征在于，所述自组织互联的驱动程序包括设备互联的逻辑的程序：包括负责通讯管理的设备的通讯逻辑、其它设备自动接入网络的程序；实现通讯功能的程序：包括数据包的打包和解析、IP地址的调用和识别、心网络跳包用于确认连接的程序；相关数据库的程序：包括网络中设备连接情况的数据库、网络通讯情况的数据库、数据包对应数据的数据库。


3.根据权利要求1所述的机器互联方法，其特征在于，所述自组织互联的驱动程序的具体流程是：
开始，设备上电后完成自检、自诊断和上电初始化，检查设备联网通讯情况，设备如果没有连接到网络中，设备在人机交互界面显示网络未连接的标志，并进入单机工作的状态，持续判断是否连接到网络；设备如果连接到网络，则设备接下来进入自组织互联的工作状态；
设备与网关设备通讯，被网关设备随机分配一个IP地址，并将自身包括IP地址、名称和功能的信息广播到网络中；判断当前设备是否为负责通讯管理的设备，如果是负责通讯管理的设备，则接收其它设备信息并解析设备信息，生成网络中设备连接情况的数据库报表，连接其它设备，并向其它设备发送网络设备连接情况，运行负责通讯管理的设备的通讯管理工作程序，判断设备网络是否发生变化，如果发生变化，则确认设备连接情况，更新网络设备信息，更新网络中设备连接情况的数据库报表，发送网络设备信息；如果没有发生变化，则继续运行相应的工作程序；
若当前设备不是负责通讯管理的设备，则生成、打包、广播设备信息，解析网络中其它设备发送的设备信息，判断所发送来的设备信息是否为通讯设备，如果不是则继续等待，如果是则与负责通讯管理的设备建立连接获取网络设备连接情况，运行设备相应的工作程序，返回判断是否该设备负责通讯管理。


4.根据权利要求1所述的机器互联方法，其特征在于，设备互联的逻辑的程序的过程是：首先设备上电后进行自检和初始化，然后判断是否进行网络连接，如果没有进行网络连接则运行单机程序，否则与路由器等网关设备进行连接；连接后此设备与网关设备通讯获得网络信息，例如此设备分配的IP地址，然后根据工作需求判断此设备是否为负责通讯管理的设备，如果不是负责通讯管理的设备，则生成此设备的信息，包括IP地址和设备ID等重要的信息，打...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖艳军，王宽，肖艳春，周围，孟召宗，刘伟玲，彭凯，
申请(专利权)人：江苏科瑞德智控自动化科技有限公司，河北工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32