一种基于物联网标识的生产要素管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网标识的生产要素管理系统及方法，属于制造生产要素标识管理领域。本发明专利技术将生产要素发现、生产要素内在关联关系描述和管理服务等功能集一体，利用标识扫描技术发现生产要素；利用物联网标识解析平台，将工厂内生产要素管理系统与生产要素关联机构的信息系统进行无缝连接，实时、方便获取生产要素基本信息，进一步利用语义技术将信息融合为语义数据，形成生产要素语义网络图形数据库；基于语义网络图像数据库，构建生产要素管理服务平台，支持生产要素信息智能查询、推理等AI功能，从而降低以往管理方式对产品信息进行查询、智能分析、辅助决策等功能的复杂度，同时还能显著降低标识应用的门槛。同时还能显著降低标识应用的门槛。同时还能显著降低标识应用的门槛。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网标识的生产要素管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及制造生产要素标识管理领域，具体是一种基于物联网标识的生产要素管理系统及方法。

技术介绍

[0002]标识是用来描述被感知的物理或逻辑对象的标志。生产要素是指进行社会生产活动时所需要的各种社会资源，在制造过程中，生产要素包括人、生产工具和生产物资。
[0003]目前行业内一般使用ERP和MES软件对工厂内的生产资源进行管理，多基于传统二维表关系模型对生产要素信息进行存储、查询，只能提供“对象——属性”简单的映射关系描述。而随着智能制造的进一步发展，工厂管理者对生产过程数据进行进一步数据挖掘提出了新的需求，传统的生产要素数据管理系统已经无法支撑工业数据管理智能化需求。同时工厂在制造过程中涉及的生产要素对象种类、数量十分巨大，生产要素传统管理系统仅仅将生产要素标识编码、数量在本地进行存储，无法将生产资源上游客户(例如物料生产商)对资源的描述关联起来，即现有生产要素管理系统只管理了“生产要素标识——制造商”、“生产要素标识——数量”等简单二维关系数据，无法支撑对生产要素进一步优化管理的需求。
[0004]因此，针对现有制造信息管理系统的不足，亟需一种将生产要素发现、生产要素内在关联关系描述、管理服务等功能集一体的制造信息管理系统。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于物联网标识的生产要素管理系统及方法，用于对生产要素进行统一管理，解决异构生产要素的标识信息描述不直观及其查询方式单一的问题。r/>[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于物联网标识的生产要素管理系统，其特征在于，包括生产要素发现模块、生产要素内在关系描述模块和生产要素管理服务模块；
[0008]所述生产要素发现模块，用于利用OID标识解析体系对生产要素中入库的物资、工厂的工作人员和生产中所需的生产工具信息进行标识编码，并写入生产要素内在关系描述模块中；
[0009]所述生产要素内在关系描述模块，用于采用标识和语义技术，即利用物联网标识解析体系的语义映射标识编码构建生产要素的语义数据，并存入语义数据库，对生产要素进行统一管理和语义描述，其中，语义描述采用RDF三元组形式；
[0010]所述生产要素管理服务模块，用于统一管理生产三要素，处理生产要素内在关系描述模块上传的生产要素相关数据信息，以及使用三元组形式的RDF存储生产要素标识相关信息，从而完成OID查询、智能分析或需求决策。
[0011]进一步的，所述生产要素发现模块中，OID标识解析体系是通过安装条形码、二维
码或RFID电子标签来获取生产要素唯一且永久的身份标识。
[0012]进一步的，所述生产要素内在关系描述模块中，所述物联网标识解析体系包括标识编码、标识解析和标识数据服务三个部分；其中，标识编码包括：记录生产人员、生产工具和生产物资唯一的身份标识，实现生产要素区分和管理；标识解析包括：支持DNS、Handle、OID和DID中的一种或多种，通过标识查询生产要素相关信息。
[0013]进一步的，所述生产要素内在关系描述模块中，物联网标识解析体系的整体架构采用分层、分级模式构建，包括：根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点和公共递归节点五个层级。
[0014]进一步的，所述生产要素内在关系描述模块中，语义描述依赖于XML和RDF技术，其中XML通过标签的形式组织数据和处理数据的关系，用于传输和存储数据；RDF建立一种描述网络资源的通用框架并且RDF中的URI给生产要素赋予一个唯一的标识，采用统一的标准来描述生产要素标识的相关信息；每一行表示一个三元组，用多个三元组来表示RDF数据集并且用来描述生产要素之间的关系。
[0015]进一步的，RDF由节点和边组成，节点表示生产要素，边表示生产要素之间的关系。
[0016]进一步的，所述生产要素管理服务模块中，当数据被加载进三元组存储库之后，使用SPARQL协议来发送SPARQL查询去查询，SPARQL查询基于图匹配的思想，能够检索和操作以RDF格式存储的数据；同时生产要素管理服务模块负责处理用户对产品信息进行查询后所做出的分析和决策。
[0017]进一步的，还包括客户管理终端，用于用户通过语义检索以及关联查询能够检索和操作以RDF格式存储的数据，然后将检索结果按需返回给用户。
[0018]一种基于物联网标识的生产要素管理方法，上述系统进行，所述方法包括以下步骤：
[0019]步骤1：基于OID标识解析体系将生产要素的标识编码写入系统的生产要素发现模块；工厂在接到订单后制定生产计划，生成计划编号，根据计划编号统一将订单提供的OID标识写入系统的生产要素发现模块；该OID标识包含所有生产要素；生产要素发现模块利用外部身份标识符，发现已经写入过系统的OID，并等待解析OID提供的生产要素；
[0020]步骤2：在工厂需要获取订单生产要素信息时，生产要素内在关系描述模块通过物联网标识解析体系解析OID的生产要素信息，并映射为RDF三元组存入语义数据库，用于管理及获取订单的生产要素；
[0021]步骤3：在工厂使用订单生产要素信息时，通过生产要素管理服务模块进行OID查询、智能分析或需求决策，生产要素管理服务模块通过构建SPARQL语言查询语义数据库获取OID标识的语义数据，或利用语义推理机基于已有的生产要素语义数据库进行推理，并返回查询或推理结果。
[0022]进一步的，还包括：生产要素管理服务模块根据OID获取生产物资实时产生的数据信息并进行存储，实现生产物资的状态跟踪。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024](1)本专利技术有别于传统的标识体系，借助物联网标识解析体系，使用企业前缀与企业内部的编码规则构建生产要素标识编码规则，对标识进行注册、分配、解析和管理,可以对生产中的原材料、半成品、成品等生产物资实现一物一码，再用此标识关联生产活动中的
各种人员、工具等，基于物联网标识解析体系进行规范化的编码管理、解析管理等，能够显著降低标识应用的门槛。
[0025](2)本专利技术基于物联网标识管理实现，语义描述使用RDF三元组将生产中的生产要素相关信息通过语义描述映射到一个通用的语义知识模型上，达到生产要素统一描述和管理的目的。由于数据直观标准的特点，机器也可以理解这些数据，降低了以往管理方式对产品信息进行查询、智能分析、辅助决策等功能的复杂度。
[0026]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种基于物联网标识的生产要素管理系统其中一个实施例的结构图；
[0028]图2为本专利技术的物联网标识解析体系设计图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网标识的生产要素管理系统，其特征在于，包括生产要素发现模块、生产要素内在关系描述模块和生产要素管理服务模块；所述生产要素发现模块，用于利用OID标识解析体系对生产要素中入库的物资、工厂的工作人员和生产中所需的生产工具信息进行标识编码，并写入生产要素内在关系描述模块中；所述生产要素内在关系描述模块，用于采用标识和语义技术，即利用物联网标识解析体系的语义映射标识编码构建生产要素的语义数据，并存入语义数据库，对生产要素进行统一管理和语义描述，其中，语义描述采用RDF三元组形式；所述生产要素管理服务模块，用于统一管理生产三要素，处理生产要素内在关系描述模块上传的生产要素相关数据信息，以及使用三元组形式的RDF存储生产要素标识相关信息，从而完成OID查询、智能分析或需求决策。2.根据权利要求1所述的基于物联网标识的生产要素管理系统，其特征在于，所述生产要素发现模块中，OID标识解析体系是通过安装条形码、二维码或RFID电子标签来获取生产要素唯一且永久的身份标识。3.根据权利要求1所述的基于物联网标识的生产要素管理系统，其特征在于，所述生产要素内在关系描述模块中，所述物联网标识解析体系包括标识编码、标识解析和标识数据服务三个部分；其中，标识编码包括：记录生产人员、生产工具和生产物资唯一的身份标识，实现生产要素区分和管理；标识解析包括：支持DNS、Handle、OID和DID中的一种或多种，通过标识查询生产要素相关信息。4.根据权利要求1或3所述的基于物联网标识的生产要素管理系统，其特征在于，所述生产要素内在关系描述模块中，物联网标识解析体系的整体架构采用分层、分级模式构建，包括：根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点和公共递归节点五个层级。5.根据权利要求1所述的基于物联网标识的生产要素管理系统，其特征在于，所述生产要素内在关系描述模块中，语义描述依赖于XML和RDF技术，其中XML通过标签的形式组织数据和处理数据的关系，用于传输和存储数据；RDF建立一种描述网络资源的通用框架并且RDF中的URI给生产要素赋予一个唯一的标识，采用统一的标准来描述生产要素标识的相关信息；每一行表示一个三元...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，王晋，刘畅，周亮，王捷，田里，喻潇，徐江珮，龙凤，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：