工业物联网拓扑发现协议的设计与实现.pdf

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1、第38卷第11期计算机工程2012年6月Vol_38No．11ComputerEngineeringJune20l2·工程应用技术与实现·文章缩号l1o00—_3428(2012)11—_0221—_o4文献标识码：A中圈分类号：TP393．03工业物联网拓扑发现协议的设计与实现季杰，自璃林a,b，陈大．审I，唐超(江南大学a．智能控制研究所；b．轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：为识另0工业物联网中的哑设备，提出一种基于不完全知识定理的拓扑发现协议。利用不完全知识定理定义哑设备判定规则，设计网络拓扑图生成算法，通过广度优先原则遍历整个网络，根据地址分

2、配表的包含关系得到哑设备的个数和连接情况。测试结果表明，该协议的拓扑发现速度较快、哑设备识别率较高。关健词：不完全知识网络；拓扑发现；哑设备；令牌网；工业物联网DesignandImplementation0fTopologyDiscoveryProtocolforIndustrialInternet0fThingsJIJie，BAIRui．1in，“，CHENDa—feng，TANGChao(a．InstituteofIntelligentControl；b．KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry,Minist

3、ryofEducation，JiangnanUniversity,Wuxi214122，China)[Abstract]InordertoidentifythedumbequipmentsinindustrialInternetofThings(IOT)，thispaperproposesatopologydiscoveryprotocolbasedonincompleteknowledgeofprinciples．Itdefinesdecisionrulesfordumbequipmentsbasedonincompleteknowledgeofprinciplesanddes

4、ignsnetworktopologygenerationalgorithm．Itsearcheswholenetworkbybreadth—fast，andgetsnumbersandconnectionconditionofdumbequipments．Testresultshowsthatthetopologyhasfasterdiscoveryspeedandhigherrecognitionratefordumbequipments．

5、KeywordsIincompleteknowledgenetwork；topologydiscovery；dumbequipment；

6、tokennetwork；industrialIntemetofThings(IOT)DOI：10．3969／j．issn．1000—3428．2012．11．0681概述工业物联网的网络拓扑发现指网络在配置或新的设备接由于传统工业控制系统的计算资源(包括CPU和存储器)入到工业物联网时，网络拓扑情况改变，需要网络管理员来有限，在设计时只考虑到效率与实时相关的特性，控制系统配置设备，以确保网络的效率和能耗达到一种平衡状态。从网络安全并未作为一个主要的指标考虑【JJ，而网络拓扑发现安全的角度来看，一个新设备接入网络，为保证该设备合法作为网络管理的重要工具，对网络设备的安全管理意义重

7、大。性，需要服务端对其认证，而拓扑发现就是为及时把新接入目前，网络拓扑发现的研究集中在互联网领域。文献[2】的设备通知网络管理员。为避免人为的操作失误，将危险的提出基于ICMP命令包的子网发现算法，其缺点在于路由器设备接入到高安全级别网络环境中，需及时对网络管理员发屏蔽了该方法中使用的BroadcastPing、ICMP子网掩码请求出警告。报文，导致该方法不实用。文献[3]提出在异构网络中基于交工业物联网协议栈使用网络层来屏蔽底层的差异，使用换机端口完整转发表的拓扑探测理论和算法，出于成本考统一地址，不再涉及IP地址或者站点地址。在感知层中，基虑，工业网络中存在大量不具备存储完整

8、地址转发表的交站则利用网络拓扑发现协议从配置服务器获取网络地址配置换机，但算法要求完整的设备地址转发表，导致该算法不池，感知设备利用网络拓扑发现协议从基站获得网络地址，实用。文献【4]提出一种基于简单网络管理协议(Simple在获得网路配置之后，数据采集子层负责采集PLC设备所获NetworkManagementProtocol，SNMP)的拓扑发现算法，但当取的环境数据，令牌网和实时以太网负责工业总线的实时数目标网段有部分路由不支持SNMP时，得到的网络拓扑是不据传输；对于网络