Произведен обзор технологий в рамках концепции четвертой промышленной революции, рассмотрены примеры реализации новых моделей управления технологическими процессами на базе промышленного интернета вещей. Описано техническое устройство основных подсистем системы мониторинга и контроля, служащей для повышения осведомленности о фактическом состоянии производственных ресурсов в особенности станков и аддитивного оборудования в режиме реального времени. Архитектура предлагаемой системы состоит из устройства сбора данных (УСД), реализующего быстрый и эффективный сбор данных от станков и шлюза, передающего ликвидную часть информации в облачное хранилище для дальнейшей обработки и анализа. Передача данных выполняется на двух уровнях: локально в цехе, с использованием беспроводной сенсорной сети (WSN) на базе стека протоколов ZigBee от устройства сбора данных к шлюзам и от шлюзов в облако с использованием интернет-протоколов. Разработан алгоритм инициализации протоколов связи между устройством сбора данных и шлюзом, а также алгоритм выявления неисправностей в сети. Расчет фактического времени обработки станочных подсистем позволяет более эффективно планировать профилактическое обслуживание вместо того, чтобы выполнять задачи обслуживания в фиксированные интервалы без учета времени использования оборудования
We carried out a review of technologies within the framework of the concept of the fourth industrial revolution; we considered examples of the implementation of new models of process control based on the industrial Internet of things. We described the technical structure of the main subsystems of the monitoring and control system to increase awareness of the actual state of production resources in particular machine tools and additive equipment in real time. The architecture of the proposed system consists of a data acquisition device (DAD) that implements fast and efficient data collection from machines and a gateway that transfers the liquid part of information to the cloud storage for further processing and analysis. We carried out the data transmission at two levels, locally in the workshop, using a wireless sensor network (WSN) based on ZigBee protocol stack from the data acquisition device to the gateways and from the gateways to the cloud using Internet protocols. An algorithm was developed for initializing communication protocols between a data acquisition device and a gateway, as well as an algorithm for detecting network malfunctions. Calculating the actual machining time of machine subsystems allows us to more efficiently scheduling preventive maintenance rather than performing maintenance tasks at fixed intervals without considering equipment usage
Q-Learning-Based Dynamic Spectrum Access in Cognitive Industrial Internet of Things
