一种基于GPGPU的工业无线传感网络管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于GPGPU的工业无线传感网络管理系统及方法，属于GPGPU应用技术领域，用于解决目前的工业无线传感网络的算力损耗和负荷较重，计算难度高、CPU控制复杂，且负载均衡能力不足的技术问题。系统包括：FPGA工业无线网关、GPGPU计算资源池、若干个传感器节点、工业无线传感网络以及工业无线传感网络管理设备；FPGA工业无线网关用于将传感数据处理任务调度至GPGPU计算资源池；传感器节点与FPGA工业无线网关通过工业无线传感网络进行通信与数据交换；GPGPU计算资源池包含若干个基于GPGPU的传感信号处理终端，传感信号处理终端通过CXL Switch与FPGA工业无线网关连接，用于接收来自FPGA工业无线网关的传感数据处理任务并实时写回计算结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及gpgpu应用领域，尤其涉及一种基于gpgpu的工业无线传感网络管理系统及方法。

技术介绍

1、无线传感器网络(wireless sensor networks,wsn)是一种分布式传感网络，它的末梢可以感知和检查外部世界的多种传感器。不同传感器通过无线方式通信，因此传感器网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。当前，工业无线传感网络是工业物联网的关键组成部分，它在工业领域的应用越来越广泛。

2、然而，当前科技水平飞速攀升，工业无线传感网络接入的无线传感器从种类、数量、应用复杂程度都出现了巨变，传统的工业无线传感网络计算管理和控制模式越来越无法满足工业物联网高速建设的需求。具体体现在：1、工业无线传感网络接入的无线传感器数量激增，传统的无线传感采样数据计算往往通过管理终端cpu执行，如此巨大数量的数据势必会造成cpu的算力损耗，负荷增加，影响cpu其他进程的执行；2、工业无线传感网络接入的无线传感器种类繁杂，很多传感器的采样数据的计算往往需要通过其他类别的传感器采样数据协同完成(如储能电机控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于GPGPU的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述系统至少包括：FPGA工业无线网关、GPGPU计算资源池、若干个传感器节点、工业无线传感网络以及工业无线传感网络管理设备；

2.根据权利要求1所述的一种基于GPGPU的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述FPGA工业无线网关的硬件结构至少包括：FPGA芯片、外围电子器件、DDR4存储器、无线信号接收器、外设接口以及PCB板卡；

3.根据权利要求2所述的一种基于GPGPU的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述千兆网口至少包括第一千兆网络以及第二千兆网口；

4.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于gpgpu的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述系统至少包括：fpga工业无线网关、gpgpu计算资源池、若干个传感器节点、工业无线传感网络以及工业无线传感网络管理设备；

2.根据权利要求1所述的一种基于gpgpu的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述fpga工业无线网关的硬件结构至少包括：fpga芯片、外围电子器件、ddr4存储器、无线信号接收器、外设接口以及pcb板卡；

3.根据权利要求2所述的一种基于gpgpu的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述千兆网口至少包括第一千兆网络以及第二千兆网口；

4.根据权利要求1所述的一种基于gpgpu的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述fpga工业无线网关的软件结构至少包括：数据缓存模块、两个传感网络协议解码模块、源头ip读取模块、哈希解码模块、传感组合数据识别fsm状态机状态机、传感数据处理确认模块以及gpgpu执行单元分配模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于gpgpu的工业无线传感网络管理系统，其特征在于，所述数据缓存模块用于缓存来自传感器的采样数据，并将所述采样数据按照预设格式发送至第一传感网络协议...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄儒，姜凯，赵鑫鑫，王帅，于帆，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：