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[发明专利]一种基于软件定义的工业异构网络集成配置系统和方法-CN202210324007.3有效
发明人：朱善迎;李子涵;许齐敏;陈彩莲;张景龙;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H04L41/0803 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于软件定义的工业异构网络集成配置系统和方法，涉及工业网络技术领域，包括配置管理层，协同配置层，北向接口，南向接口；所述配置管理层主要进行统一化的配置策略设计和配置信息下发；所述协同配置层对配置信息进行协议解析和分发；所述协同配置层还可以对配置策略进行拆分和指令生成；所述协同配置层还负责配置下发流程的实时状态检测；所述北向接口支持应用服务对网络集成配置的管理、数据获取和需求下发；所述南向接口接受所述协同配置层调用，进行数据层与控制层配置数据下发和设备状态反馈。本发明能够兼容大部分工业有线与无线网络，保障网络功能的可拓展性，减少因异构网络设备响应差异化导致的配置错误。
一种基于软件定义工业网络集成配置系统方法

[发明专利]一种基于虚拟队列的时间敏感网络交换系统-CN202111186093.8有效
发明人： 许齐敏;郧绮雯;陈彩莲;陈营修;张延洲;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-10-12 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F16/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟队列的时间敏感网络交换系统，涉及工业自动化领域领域。包括调度信息模块、调度模块和并行缓存模块；调度信息模块维护整个交换架构的数据信息和状态信息；调度模块将信息元进行输入排序，并提取输出流信息；并行缓存模块管理数据流的存储。本发明构建一种灵活的交换架构，使调度策略不受固定队列的限制，从而灵活满足多种类型的调度需求；每个端口的各类数据流能够共享全部的存储资源，提高资源利用率和应对突发流量的能力；构建调度模块，使其能够根据不同的调度策略下正确快速的排序各类数据流，且不需要根据不同的调度策略搭建多层调度架构，降低调度复杂性。
一种基于虚拟队列时间敏感网络交换系统

[发明专利]一种感传算一体化的工业异构网络融合架构及组网方法-CN202210685643.9有效
发明人：陈彩莲;金天恺;许齐敏;关新平;朱善迎 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H04L67/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种感传算一体化的工业异构网络融合架构及组网方法，涉及工业网络系统领域，所述方法包括以下步骤：步骤1、根据初始组网方案形成工业异构网络融合组网架构；步骤2、现场层各子网完成工业过程状态量测；步骤3、边缘层主干网各设备进行分布式感知；步骤4、异构网络资源统一表征模型构建；步骤5、基于学习的网络性能/统一资源映射模型构建；步骤6、感知性能与资源利用驱动下的融合组网方案动态优化。本发明旨在分析感知、传输和计算间的耦合影响关系，构建工业异构网络融合架构，同时设计在资源、拓扑、服务需求等多维约束下面向感知性能和资源利用的一体化设计动态组网方法，以匹配工业现场实时多变的服务需求。
一种感传算一体化工业网络融合架构组网方法

[发明专利]一种基于位错误的低速无线个域网错误数据包恢复方法-CN202010435540.8有效
发明人：古炯宏;陈彩莲;许齐敏 -专利权人：上海交通大学烟台信息技术研究院;上海交通大学
申请日： 2020-05-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H04W28/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于位错误的低速无线个域网错误数据包恢复方法，涉及无线通信领域。在低速无线个域网IEEE 802.15.4信号接收设备中，收到的信号可能因为发生位偏移和位突变，使得数据包出错；利用这些规律，在接收端设计了一个恢复错误数据包的算法，通过移位操作、记录并使用相近的位出错规律，将接收到的出错数据还原回正确的数据，并使其通过CRC校验。本发明无需重新发送出错的数据包，降低了收发设备的能耗，同时不会产生额外的通信时延，大大提高了IEEE 802.15.4设备的数据包接收成功率。
一种基于错误低速无线个域网数据包恢复方法

[发明专利]一种工业智能视频监控系统及多视频流自适应配置方法-CN202210425516.5有效
发明人： 许齐敏;涂静正;陈彩莲;关新平;张景龙;徐磊 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H04N7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业智能视频监控系统及多视频流自适应配置方法。本发明根据多路视频流的不同优先级，考虑不同QoS要求下的多路视频流的视觉检测任务，有效地解决了视频流存在优先级差异的局限，使得高优先级的视频流可尽量被优先处理，保障工业智能视频监控的可靠性。
一种工业智能视频监控系统自适应配置方法

[发明专利]一种工业异构网络协议确定性转换方法及装置-CN202210050225.2有效
发明人：朱善迎;黄嘉岚;徐磊;许齐敏;陈彩莲;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H04L69/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业异构网络协议确定性转换方法及装置，方法步骤如下：工业现场跨网传输信息流通过协议转换装置的输入端口接入装置；输入端口为信息流打上入口时间戳；输入端口识别信息流协议类型，并读取其流量特征，并分配对应的控制字；更新对应信息流服务质量需求的协议转换装置内部优先级映射表；存储单元从输入端口读取带有控制字的信息流，分配预设优先级；分配实际内部优先级；为不同优先级队列的出入门设计门控列表；更新对应工业现场多种有线/无线网络的协议栈；转换单元内部的各个优先级队列依据门控列表执行对应动作；转发单元接收到来自转换单元的输出数据并传输至目标网络。
一种工业网络协议确定性转换方法装置

[发明专利]一种基于全环路信息年龄的控制传输联合设计方法-CN202211562005.4在审
发明人：卢宣兆;陈彩莲;许齐敏;林美涵;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H04L45/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全环路信息年龄的控制传输联合设计方法，涉及全环路信息年龄的技术领域。本发明基于全环路信息年龄进行控制和传输联合设计，控制器的控制策略、事件触发器的触发策略均基于全环路信息年龄，时间敏感网络是确定性传输机制，通过建模并基于全环路信息年龄优化求解得到路由和调度方案，保证网络中所传数据流的确定性、可靠性传输，提升工业信息物理系统的整体性能。
一种基于环路信息年龄控制传输联合设计方法

[发明专利]一种面向工业异构网络管理的边云服务协同方法-CN202210041445.9有效
发明人：朱善迎;付瑛博;陈彩莲;许齐敏;关新平;张雅静 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： H04L67/1001 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向工业异构网络管理的边云服务协同方法，涉及工业物联网领域。包括云中心和边缘服务系统，云中心通过服务治理组件及各级API网关对边缘服务器进行南北流量分级管理，边缘服务器通过设备API网关对工业设备进行管控，边缘服务器之间通过边缘API网关进行东西流量管理，实现组网协同调度。本发明提高了工业异构网络系统的服务模块化程度和可组合性，可提高系统扩展效率以适应不同工业场景下的管理需求；降低系统复杂度与服务资源的浪费；降低南北向与东西向的流量管理难度，提高了工业异构网络的管理效率。
一种面向工业网络管理服务协同方法

[发明专利]一种基于感知敏感值的360度视频流传输方法及系统-CN202211361507.0在审
发明人： 许齐敏;涂静正;陈彩莲;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H04N21/845 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于感知敏感值的360度视频流传输方法及系统，涉及视频监控领域。通过视角预测模块获得视点移动轨迹估计，通过视频空间分片模块基于PSV进行基于区域生长的分片聚合，根据用户注意力程度动态划分视野区域，分片码率自适应模块通过求解带宽等约束下的用户QoE，时延、精度的优化问题，保证高用户关注度区域内视频的传输质量；通过降低用户关注度区域内视频的码率分配，保证了视频传输的快速响应。基于视角动态预测和全局资源的适应调配，保证了360度视频传输能高质量显示并快速跟随用户视角变化。本发明因其高效、节约资源、支持互动，尤其适用于智能工厂有限带宽下边缘设备的360度视频传输。
一种基于感知敏感 360 视频流传方法系统

[发明专利]一种面向虚拟TSN网络的多优先级服务功能链部署方法-CN202211467787.3在审
发明人：张雅静;许齐敏;陈彩莲;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H04L41/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向虚拟TSN网络的多优先级服务功能链部署方法，涉及通信领域。具体来说，本发明结合底层物理网络特性和TSN网关特点，提出一种面向多优先级任务的服务功能链部署方法和TSN多队列注入机制。首先联合考虑SFC约束和TSN特性构建增广式逻辑拓扑，该逻辑拓扑适用于常见的路由算法，极大地降低了SFC约束带来的算法复杂度，然后考虑任务多优先级和TSN多队列性质对所构建的增广逻辑拓扑进行复制和任务优先级驱动的队列分割，最终实现动态异构任务在虚拟TSN网络中的轻量级端到端确定性交付。本发明解决了现有服务功能链部署复杂度较高的问题，并填补了虚拟TSN网络中相关内容的空白，更好地利用有限的通信资源为工业任务提供差异化确定性通信服务。
一种面向虚拟 tsn 网络优先级服务功能部署方法

[发明专利]一种面向工业现场状态监控的传感节点通信资源预留方法-CN202210931661.0在审
发明人：陈彩莲;李沛哲;朱善迎;任晟;温晓婧;许齐敏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-08-04 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： H04W24/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向工业现场状态监控的传感节点通信资源预留方法，涉及无线通信领域。在保证每个预留集合的能观性要求下，设计离线传感节点能观分集算法，确定最少的预留资源数量，根据触发次数定义每个传感节点的优先级，以系统感知误差为约束条件，最小化系统通信代价建立优化问题，利用启发式方法得到在线资源预留方案。整个技术方案由离线的面向系统状态估计的现场子网传感节点分集方法与在线的根据节点优先级的资源预留策略组成。本发明弥补了单个传感节点感知能力不足的问题，避免了单个传感节点被频繁触发电量损失过大导致工业现场人工点检频率增加的问题，保证系统整体监控性能。
一种面向工业现场状态监控传感节点通信资源预留方法

[发明专利]一种针对时间敏感网络设备的测试床及测试方法-CN202110151950.4有效
发明人：陈彩莲;卢宣兆;许齐敏;张景龙;王守亮;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-02-03 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H04L43/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对时间敏感网络设备的测试床及测试方法，涉及网络设备测试技术领域，包括信息处理设备与测试装置，测试装置包括转换单元、信令产生单元、自动生成单元、定时单元、存储单元、测试单元，信息处理设备负责接收来自用户端的测试请求与测试目标，下发测试信息到测试装置，接收测试结果并返回至用户端，测试装置负责对接入被测网络设备进行测试并返回测试结果。本发明适用TSN网络设备的测试，能够在新的测试过程中利用历史数据对测试进行指导，能够给出TSN网关的最优配置方案，支持跨协议的互通性测试，推动了TSN网络设备的研发与调试进程，简化了测试流程，提升了测试速度，提高了测试准确性。
一种针对时间敏感网络设备测试方法

[发明专利]一种面向工业异构网络管理的微服务系统架构和管理方法-CN202210041225.6有效
发明人：朱善迎;付瑛博;许齐敏;陈彩莲;关新平;徐磊 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： H04L67/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向工业异构网络管理的微服务系统架构，包括治理配置模块、中心网关模块、现场网关模块、监控保护模块和异构网络管理微服务群；所述异构网络管理微服务群的各微服务群内部包括业务服务模块和与业务服务模块分离、以边车模式部署于同一容器中的服务代理模块；所述服务代理模块实现与治理配置模块、中心网关模块、现场网关模块和监控保护模块以及其他微服务群的服务代理模块的信息交互；所述业务服务模块实现异构网络管理微服务群的各微服务群的实际功能。本发明实现了工业异构网络管理功能的集成化与一体化，支撑各管理功能实现的工业异构网络管理服务之间高度解耦，增加了工业异构网络管理服务南北向与东西向流量治理效能。
一种面向工业网络管理微服系统架构方法

[发明专利]一种基于OPC UA的工业网络设备信息集成系统和方法-CN202210360207.4在审
发明人：陈彩莲;李子涵;许齐敏;朱善迎;徐磊;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： H04L67/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于OPC UA的工业网络设备信息集成系统和方法，涉及工业网络技术领域，包括信息控制层，信息集成层，现场设备层；所述信息控制层对网络设备集成信息进行调用，向网络控制端发送相应的控制指令；所述信息集成层对现场设备进行信息收集和信息分类分层；所述信息集成层还负责网络设备状态的更新检测，周期性更新集成信息数据库；所述现场设备层包含生产现场各类产线终端设备与其它网络基础设备设备间通过工业通信网络进行数据互联。本发明的目的为设计基于一套工业网络设备信息集成方案，解决工业网络设备信息多元化、互通难的问题，并保障信息集成方案的可兼容性，满足大规模复杂工业网络的高效信息集成需求。
一种基于 opc ua 工业网络设备信息集成系统方法

[发明专利]一种5G-TSN工业异构虚拟网络架构和虚拟资源细粒度调度方法-CN202210649601.X在审
发明人：陈彩莲;张雅静;许齐敏;关新平 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： H04W72/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种5G‑TSN工业异构虚拟网络架构和虚拟资源细粒度调度方法，涉及工业通信领域。采用NFV技术将边缘计算层的TSN智能网关虚拟化为具有TSN功能的虚拟机；SDN控制器集中式控制部署在边缘计算层的支持SDN技术的TSN智能网关，与NFV技术相结合从资源调度视角对5G‑TSN工业异构网络进行虚拟化网络建模，并对属于不同工业应用的QoS各异的网络切片进行调度管理。本发明面向柔性制造的上层动态应用需求，考虑现场通信资源和数据流异构QoS需求，从虚拟层面上引入信息年龄(AoI)作为指标来刻画5G接入网数据传输的信息时效性，结合5G数据特性提出一种5G‑TSN工业异构虚拟网络架构和异构QoS映射机制，可以实现工业多优先级异构数据流细粒度按需交付。
一种 tsn 工业虚拟网络架构资源细粒度调度方法

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