基于CPS的果园植保机器人系统体系结构设计

doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2016.10.021

计算机与现代化

基于CPS的果园植保机器人系统体系结构设计

1.济南大学泉城学院，山东蓬莱265600；2.济南大学，山东济南250000；
3.山东众和植保机械股份公司，山东栖霞265300

收稿日期:2016-04-13 出版日期:2016-10-15 发布日期:2016-10-14
作者简介:姬广永（1981-），男，山东单县人，济南大学泉城学院讲师，硕士，研究方向：信息物理系统开发，网络安全。
基金资助:
山东省农机装备研发创新计划(鲁农机计字［2015］9号)；山东省高等学校科技计划项目（J16LB57，J16LB55）

Architecture Design of Orchard Plant Protection Robot System Based on CPS

1. Quancheng College, University of Jinan, Penglai 265600, China;2. University of Jinan, Jinan 250000, China;

3. Shandong Zonghe Plant Protection Machinery Limited Company, Qixia 265300, China

Received:2016-04-13 Online:2016-10-15 Published:2016-10-14

摘要/Abstract

摘要：

信息物理系统（CyberPhysical System，CPS）是计算、通信、控制与物理过程高度集成的新一代智能控制系统，具有安全、可靠、实时、高效等特点，应用前景广泛。将CPS应用到果园植保机

器人系统，根据CPS特征和植保机器人系统特点，提出4层体系结构框架。该体系结构分为物理层、网络通信层、数据服务层和用户应用层。介绍植保机器人信息物理系统各层协同工作的流程，并对各层

的组成和功能进行详细描述。

关键词: 信息物理融合系统(CPS), 植保机器人, 体系结构

Abstract:

Cyberphysical system(CPS) is a new intelligent control system which is highly integrated in computing, communication, control and physical processes. It has the

characteristics of safety, reliability, real time, high efficiency, and has broad application prospects. This paper applies CPS to the orchard plant protection robot system，

and puts forward the fourlayers architecture framework according to the features of CPS and plant protection robot system. The architecture is divided into physical layer,

network communication layer, data service layer and user application layer. This paper introduces the working process of plant protection robot CPS, and the composition and

function of each layer are described in detail.

Key words: , cyberphysical system (CPS)； plant protection robot； architecture

中图分类号:

TP399

姬广永1，艾长胜２，杨婷松1，武徳林3. 基于CPS的果园植保机器人系统体系结构设计[J]. 计算机与现代化, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.10.021.

JI Guangyong1, AI Changsheng2, YANG Tingsong1, WU Delin3. Architecture Design of Orchard Plant Protection Robot System Based on CPS[J]. Computer and Modernization, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2016.10.021.

参考文献

［1］智研咨询. 2016-2022年中国水果市场研究与行业竞争对手分析报告［EB/OL］. http://www.ibaogao.com/baogao/01061D1242016.html, 2016-01-06.
［2］王儒敬,孙丙宇. 农业机器人的发展现状及展望［J］. 中国科学院院刊, 2015,30(6):803-808.
［3］温景容,武穆清,宿景芳. 信息物理融合系统［J］. 自动化学报, 2012,38(4):507-517.
［4］李云霄. 铁路信息物理融合系统的分析与设计方法［D］. 广州:广东工业大学, 2013.
［5］孙彦景,于满,何妍君. 煤矿信息物理融合系统模型［J］. 计算机研究与发展, 2011,48(z2):295-301.
［6］孙棣华,李永福,刘卫宁,等. 交通信息物理系统及其关键技术研究综述［J］. 中国公路学报, 2013,26(1):144-155.
［7］龚,李苏剑. 基于CPS理论的城市交通控制与诱导融合框架［J］. 公路交通科技, 2012,29(5):114-120.
［8］刘东,盛万兴,王云,等. 电网信息物理系统的关键技术及其进展［J］. 中国电机工程学报, 2015(14):3522-3531.
［9］姬晓波,曾凡,黄昊. 信息物理融合系统及其在医疗中的应用［J］. 医疗卫生装备, 2014,35(6):102-104.
［10］景博,周伟,黄以锋,等. 信息物理融合系统及其应用［J］. 空军工程大学学报(自然科学版), 2014,15(2):1-6.
［11］何明,梁文辉,陈希亮,等. CPS系统体系结构顶层设计研究［J］. 计算机科学, 2013,40(11):18-22.
［12］刘汉宇,牟龙华. 微电网CPS体系架构及其物理端研究［J］. 电力自动化设备, 2012,32(5):18-22.
［13］La H J, Kim S D. Aservicebased approach to designing cyber physical systems［C］// 2010 IEEE/ACIS 9th International Conference on Computer and Information Science.

Yamagata, 2010:895-900.
［14］张侃,张广泉,张茗泰. 一种可信的信息物理融合系统设计框架初探［J］. 计算机研究与发展, 2011,48(Sl):242-246.
［15］Tan Ying, Goddard S, Perez L C. A prototype architecture for cyberphysical systems［J］. ACM Sigbed Review, 2008,5(1):1-2.
［16］王小乐,陈丽娜,黄宏斌,等. 一种面向服务的CPS体系框架［J］. 计算机研究与发展, 2010,47(Sl):299-303.
［17］陈丽娜,王小乐,邓苏. CPS体系结构设计［J］．计算机科学, 2011,38(5):295-300.
［18］刘海燕,刘云. 基于数据融合的无线传感器网络延迟感知研究［J］．计算机工程, 2015,41(4):1-6.
［19］Huang Anxiang, Gao Shenyu, Ye Peihua, et al. Analytical method for overall time delay of system［J］． Journal of System Simulation, 2012,24(6):1223-1226.
［20］谭朋柳，舒坚，吴振华. 一种信息物理融合系统体系结构［J］．计算机研究与发展, 2010,47(S2):312-316.

基于CPS的果园植保机器人系统体系结构设计

Architecture Design of Orchard Plant Protection Robot System Based on CPS

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 0

编辑推荐

Metrics

本文评价