智能产线数据调度通信装置

技术特征：
1.一种智能产线数据调度通信装置，其特征在于，包括：产线设备数据采集子单元、产线设备数据任务调度排序子单元、地址空间订阅子单元、数据接口管理子单元、任务队列缓冲子单元；所述产线设备数据采集子单元，用于对现场设备进行控制数据和传感器数据源的数据采集；所述产线设备数据任务调度排序子单元，用于存储产线目标设备的历史采集数据，进行最优任务列表排序处理并存储到数据库中；所述地址空间订阅子单元，用于将实际现场设备数据任务映射到地址空间；所述数据接口管理子单元，用于为客户端提供接口，实现上行和下行数据读取和传输操作。所述任务队列缓冲子单元，用于将地址空间的数据置入应答队列缓存，进行通信数据的调度，并将结果返回至显示装置客户端。2.根据权利要求1所述的一种智能产线数据调度通信装置，其特征在于，所述数据调度通信装置是基于服务平台系统实现的，所述服务平台系统包括底层数据采集装置、数据调度通信装置、信息显示装置；所述底层数据采集装置包括采集现场产线设备数据的传感器和控制传感器工作的单片机；所述数据调度通信装置基于一个主处理和若干分布式处理器之上，主处理器接收现场设备数据任务、输出任务调度的排序和分配，控制分布式处理器执行数据任务；所述显示装置作为用户端采用人机交互接口，用于将数据调度的结果和数据状态呈现给用户。3.根据权利要求2所述的一种智能产线数据调度通信系统，其特征在于，是根据机器的任务发生设置采样频率，在机器的一个周期内采集的产线设备状态数据作为一个序列样本，发送给单片机转换成数字信号组装成结构化数据。4.根据权利要求3所述的一种智能产线数据调度通信系统，其特征在于，所述单片机通过无线网络传输数据至接入物联网平台的数据调度通信装置进行存储。5.根据权利要求1所述的一种智能产线数据调度通信系统，其特征在于，所述产线设备数据任务调度排序子单元在任务调度的排序阶段，采用动态强化学习算法，选择基于截止期和价值密度的链表作为排序标准，通过执行体与环境不断进行试错过程中自主学习，并按照优先级顺序给予任务相应的正、负奖励。6.根据权利要求5所述的一种智能产线数据调度通信系统，其特征在于，所述采用动态强化学习算法是通过采用q学习值来迭代生成q值表，根据q值表的顺序依次选择相应的任务进行排序得到最优任务序列。7.根据权利要求6所述的一种智能产线数据调度通信系统，其特征在于，所述q值的更新公式如下：q
new
(s,a)＝q(s,a) α(r γq(s
′
,a
′
)-q(s,a))其中，状态s＝(s1,s2,...,sn)表示执行者在当前环境中的所有可能出现的状态，动作a＝(a1,a2,...,am)表示执行者在当前环境中所有可能执行的动作，奖励r＝(r1,r2,...,rm)表示执行体在做出相应动作后产生的反馈信息，正的奖励表示系统的奖赏，负的奖励表
示系统的惩罚，α表示学习率，γ表示折扣因子。8.根据权利要求1所述的一种智能产线数据调度通信装置，其特征在于，所述地址空间订阅子单元在任务调度的分配阶段，将排好序的任务按照负载均衡度标准分配到不同的处理器中进行处理。9.根据权利要求8所述的一种智能产线数据调度通信装置，其特征在于，定义有n个分布式处理器，每个处理器的相关参数有m个，任务调度时需要根据处理器的不同参数情况进行任务的分配工作，具体为迭代计算各个分布式处理器节点的负载均衡度值，选择值最小的处理器作为执行者执行数据任务；负载均衡度公式为：其中，给每个参数赋予不同的权重k1,k2,...km,且满足要求k1 k2 ... km＝1,p
ji
为主处理器向着待选的第j个处理器的第i维参数空间的投影点，第i维参数空间投影点的重心位置为且m个参数到其重心位置的距离均为10.根据权利要求1所述的一种智能产线数据调度通信装置，其特征在于，所述数据接口管理子单元，由编码层完成数据的编码和解码转换为序列化的指令代码传给下一层进一步处理；当服务消息从安全层接收上来时，被反序列化作为上层服务函数的参数处理。

技术总结
本发明涉及一种智能产线数据调度通信装置，智能产线数据调度通信装置包括产线设备数据采集子单元、产线设备数据任务调度排序子单元、地址空间订阅子单元、数据接口管理子单元、任务队列缓冲子单元。其中产线设备数据采集子单元可以对现场设备进行控制数据和传感器数据源的数据采集，然后产线设备数据任务调度排序子单元进行最优任务列表排序处理，地址空间订阅子单元将实际现场设备映射到地址空间，最后将数据置入应答队列缓存，进行通信数据的调度。本发明提供的智能产线数据调度通信装置，主要采用基于强化学习的实时任务动态调度方法，弥补了智能产线中采用先进先出算法出现的截止期错失率高的问题，提高了CPU的利用率及系统的服务质量。系统的服务质量。系统的服务质量。


技术研发人员：尹震宇 马跃 毕志颖 李明时
受保护的技术使用者：中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司
技术研发日：2020.10.19
技术公布日：2022/4/22