用于自适应工业物联网(IIOT)的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于自适应工业物联网(IIOT)的系统和方法”。本发明专利技术提供了一种计算机实现的方法。该计算机实现的方法用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能，包括：执行情境分析以基于所述一个或多个功能的变化确定IIoT边缘节点的分析模型、运行时组件和功能块中的一者或多者的所需变化；以及基于情境分析将新的或更新的功能模块自动调配至所述IIoT边缘节点，所述新的或更新的功能模块包括一个或多个组件，其中每个组件包括规则集、关于过程工业的复域表达式、分析模型和协议解码器中的至少一者。

【技术实现步骤摘要】
用于自适应工业物联网(IIOT)的系统和方法
本公开的各种实施方案整体涉及工业物联网(IIoT)系统和网络。更具体地，本公开涉及用于在IIoT系统或网络中使用的自适应边缘平台。
技术介绍
工业过程控制和自动化系统通常用于使大型或复杂的工业过程自动化。这些系统已从20世纪90年代早期的封闭的专有系统演进为现在的更方便、连接更紧密和更开放的系统。当前的趋势涉及：(i)将这些系统移动至云计算环境，以及(ii)在这些系统中使用工业物联网(IIoT)设备。在一些常规系统中，IIoT边缘节点是固定的，并且不知道其被使用的情境或上下文。因此，当输入数据模式发生变化，用于边缘节点的软件通常需要被手动改变。这导致效率低下、手动工作量大、维护成本高以及设备停机。在当今的物联网(IoT)世界中，IoT提供商聚焦于连接设备、从那些设备中提取数据、并将数据发送至云进行分析。一些解决方案可用于边缘节点层的分析能力，以解决工业物联网(IIoT)环境中的实时分析的问题。但是，解决方案可能会在将数据发送至云进行分析时引发大量带宽占用。本公开的实施方案在IIoT边缘节点中提供基于上下文的自适应功能部署，包括分析。一个或多个实施方案可将智能添加到边缘平台，以使其适应其正运行或将运行的环境。因此，边缘节点的架构可适应系统所运行的环境的上下文。本公开涉及克服上文所述的挑战中的一者或多者。
技术实现思路
根据本公开的某些方面，公开了用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能的系统和方法。在一个实施方案中，公开了一种用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能的计算机实现的方法。该计算机实现的方法包括：执行情境分析以基于一个或多个功能的变化确定IIoT边缘节点的分析模型、运行时组件、功能块的所需变化；以及基于其中新的或更新的边缘容器包括一个或多个微容器或组件的上下文来将新的或更新的边缘容器自动调配至IIoT边缘节点，其中每个微容器包括以下中的至少一者：规则集、关于过程工业的复域表达式、分析模型和协议解码器。根据另一个实施方案，公开了一种用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能的系统。该系统包括：执行情境分析以基于一个或多个功能的变化确定IIoT边缘节点的分析模型、运行时组件、功能块的所需变化；以及基于其中新的或更新的边缘容器包括一个或多个微容器或组件的上下文来将新的或更新的边缘容器自动调配至IIoT边缘节点，其中每个微容器包括以下中的至少一者：规则集、关于过程工业的复域表达式、分析模型和协议解码器。根据另一个实施方案，公开了一种用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能的非暂态计算机可读介质。非暂态有形的计算机可读介质具有存储在其上的指令，响应于由基于计算机的系统发出的指令，存储在非暂态有形的计算机可读介质上的指令使得基于计算机的系统执行以下操作，包括：执行情境分析以基于一个或多个功能的变化确定IIoT边缘节点的分析模型、运行时组件、功能块的所需变化；以及基于其中新的或更新的边缘容器包括一个或多个微容器或组件的上下文来将新的或更新的边缘容器自动调配至IIoT边缘节点，其中每个微容器包括以下中的至少一者：规则集、关于过程工业的复域表达式、分析模型和协议解码器。应当理解，如所声明的那样，前述大体描述和下文详细描述两者均仅为示例性的和说明性的，而非局限于所公开的实施方案。附图说明结合到本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施方案，并且连同说明书一起用于解释所公开的实施方案的原理。图1示出了根据一个或多个实施方案的示例性工业过程控制和自动化系统。图2示出了根据一个或多个实施方案的用于在工业物联网(IIoT)系统或网络中使用的支持自适应边缘平台的示例性设备。图3示出了根据一个或多个实施方案的用于支持边缘平台的适应性边缘架构环境。图4示出了根据一个或多个实施方案的工业物联网(IIoT)环境的组件。图5示出了根据一个或多个实施方案的工业物联网(IIoT)环境的设备通过通信架构层的示例性平台。图6示出了根据一个或多个实施方案的多个传感器、服务器和工业物联网(IIoT)平台的云之间的示例性架构。图7示出了根据一个或多个实施方案的IIoT域语言的状态之间的感知、理解和预测的示例性方法的流程图。图8示出了根据一个或多个实施方案的用于解码和实现IIoT域语言和规则的示例性IIoT系统的框图。图9示出了泊松过程或泊松流的一个示例。图10示出了泊松过程或泊松流的另一个示例。具体实施方式虽然本文参照特定应用的示例性实施方案描述了本公开的原理，但应当理解，本公开不限于此。能够获得本文提供的教导内容的本领域的普通技术人员将认识到，相对于一个实施方案所示出或描述的特征可与另一个实施方案的特征组合。因此，附加的修改、应用、实施方案和等同物的取代均落入本文所述实施方案的范围内。因此，本专利技术不应视为被前述描述限制。如上所述，在工业过程领域中需要用于经由云在工业物联网(IIoT)网络中配置IIoT边缘节点的系统和方法。以下的系统和方法提供了对有助于实现适应性边缘平台的过程和组件的更精确的了解。图1至8，下文所述，以及用于描述本专利技术在该专利文献中的原理的各种实施方案仅以例证的方式进行，并且不应理解为限制本专利技术的范围。本领域的技术人员将理解，本专利技术的原理可在任何类型的适当布置的设备或系统中实现。图1示出了根据一个或多个实施方案的示例性工业过程控制和自动化系统100。如图1所示，系统100包括有利于生产或加工至少一个产品或其它材料的各种组件。例如，系统100可用于促进对一个或多个工业厂房中的组件的控制。每个厂房代表一个或多个加工设施（或其一个或多个部分），诸如用于生产至少一个产品或其它材料的一个或多个制造设施。一般来说，每个厂房可实现一个或多个工业过程并且能够单独地或共同地称为过程系统。过程系统通常表示被配置为以某种方式加工一种或多种产品或其他材料的任何系统或部分。在图1中，系统100包括一个或多个传感器102a和一个或多个致动器102b。传感器102a和致动器102b表示过程系统中可执行多种功能中的任一种功能的组件。例如，传感器102a可测量过程系统中的多种特性，诸如流量、压力或温度。另外，致动器102b可改变过程系统中的多种特性，诸如流量、压力或温度。传感器102a中的每个传感器包括用于测量过程系统中的一个或多个特性的任何合适的结构。致动器102b中的每个致动器包括用于在工艺系统中操作或影响一个或多个条件的任何合适的结构。至少一个网络104耦接到传感器102a和致动器102b。网络104有利于与传感器102a和致动器102b的交互。例如，网络104可传输来自传感器102a的测量数据并向致动器102b提供控制信号。网络104可表示任何合适的网络或网络的组合。作为特定示例，网络104可表示至少一个以太网网络（诸如支持基金会现场总线协议的以太网网络）、电信号网络（诸如HART网络）、气动控制信号网络或任何一个或多个其他或附加类型的一个或多个网络。根据本公开，网络104可表示工业物联网(IIoT)设备的网络的全部或一部分。系统100还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机实现的方法，所述计算机实现的方法用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能，包括：执行情境分析以基于所述一个或多个功能的变化确定所述IIoT边缘节点的分析模型、运行时组件和功能块中的一者或多者的所需变化；以及基于所述情境分析将新的或更新的功能模块自动调配至所述IIoT边缘节点，所述新的或更新的功能模块包括一个或多个组件，其中每个组件包括以下中的至少一者：规则集、关于过程工业的复域表达式、分析模型以及协议解码器。

【技术特征摘要】
2017.10.24 US 62/576,214;2018.05.04 US 15/971,1401.一种计算机实现的方法，所述计算机实现的方法用于将工业物联网(IIoT)网络中的IIoT边缘节点配置为执行一个或多个功能，包括：执行情境分析以基于所述一个或多个功能的变化确定所述IIoT边缘节点的分析模型、运行时组件和功能块中的一者或多者的所需变化；以及基于所述情境分析将新的或更新的功能模块自动调配至所述IIoT边缘节点，所述新的或更新的功能模块包括一个或多个组件，其中每个组件包括以下中的至少一者：规则集、关于过程工业的复域表达式、分析模...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉姆钱德拉·乔希，基鲁帕卡尔·嘉纳基拉曼，甘内斯库马·纳加拉杰，纳拉亚南·斯里尼瓦桑，卡尔西克·森哥丹，吉姆·达罗克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US