一种面向云制造的多层次资源模型及其构建方法_2

文档序号:9376431阅读:来源:国知局
资源基础数据模型层、制造资源功能以及应用信息模型层和云终端用户层。
[0041] 物理资源层由分类模型组成,描述的是异构制造资源的分类模型,分类模型采用 线分类法构建,根据云制造系统中的制造云凝结体系以及各资源的公有属性,将制造资源 分为软制造资源、硬制造资源、服务资源、制造能力以及其他资源五大类,并对各分类资源 进行资源扩展,由PC、物联网、嵌入式云终端以及云制造接入技术将物理资源融入到网络环 境中去,同时将其加入到云制造系统中。如图2所示,是面向云制造的制造资源分类模型 图。
[0042] 物理资源层与虚拟资源层通过标准虚拟封装技术实现转化连接。
[0043] 虚拟资源层,通过对分类资源的信息抽象提取,基于云制造标准化虚拟封装技术 进行转化连接,实现上一层接入资源的虚拟化封装,转化成虚拟资源信息并发布到云制造 系统平台中。
[0044] 虚拟资源层与制造资源基础数据模型层通过映射关系进行关联,将资源的基本信 息耦合在一起,一个资源可以动态的对应多个信息描述方面,同时可以动态的加入或退出 描述系统中,能够很好地反映云制造资源动态的特性,方便资源信息的统一管理。
[0045] 制造资源基础数据模型层对虚拟制造资源进行数据信息描述,资源信息存储,并 提供访问接口,通过数据访问接口连接到Internet/Intranet/Extranet中。其中描述信息 抽象概括为基本信息、功能信息、约束信息、状态信息和制造能力信息,并做适当的信息扩 展。如图3所示,是面向云制造的制造资源信息模型图。
[0046] 制造资源基础数据模型层和制造资源功能以及应用信息模型层通过映射关系进 行关联,使得资源与其功能特点一一对应联系,提高了信息服务的灵活性。制造资源基础数 据模型层和制造资源功能以及应用信息模型层的映射关系,是指:关联制造资源基础数据 模型层和制造资源功能以及应用信息模型层,使得资源与其功能特点一一对应联系,一个 描述信息对应多个功能特征,多个功能特征又对应不同的资源描述方面,体现了云制造资 源多功能、多任务和多目的的特性。
[0047] 制造资源功能以及应用信息模型层,根据上层的信息模型,建立资源信息映射关 系机制,提供资源的功能服务基本信息以及资源应用工具,能够实现资源功能参数、服务质 量评价存储等,还能通过资源应用工具实现常用资源信息数据的快速访问,并发布到云制 造平台中去。
[0048] 云终端用户层,通过资源访问接口实现资源服务信息与云端用户需求间的联系, 并通过Internet/Intranet/Extranet实现资源共享。
[0049] 下面结合附图对本发明提供的面向云制造的多层次资源模型的构建方法做进一 步详细描述,该方法用于构建上述面向云制造的多层次资源模型,具体包括如下步骤:
[0050] 步骤一:构建制造资源本体:制造资源本体模型,通过云制造资源服务接口类、资 源模型类以及资源信息描述类来进行描述说明,本发明根据云制造资源领域信息及范围构 建制造资源本体。如图5所示,是面向云制造的制造资源本体模型图,具体构建方法如图4 所示:
[0051] 步骤01):分析确定云制造资源领域信息及范围;
[0052] 步骤02):建立制造资源本体框架,并判断是否与已有制造资源本体重用;若是, 则跳转至步骤05);否则,进入下一步;
[0053] 步骤03):抽象制造资源的概念,实例化,形式化;
[0054] 步骤04):定义制造资源的分类、属性、约束以及层次关系;
[0055] 步骤05):制造资源本体检验;若满足,则进行下一步;若否,则进行修改完善,返 回步骤03);
[0056] 步骤07):构建云制造资源本体模型:若出现新信息技术,进行云制造资源领域信 息及范围扩充,返回步骤01);否则,进入下一步;
[0057] 步骤08):云制造资源本体模型的应用、维护和共享。
[0058] 步骤03)的形式化是采用本体语义以及物元描述原则对资源模型进行形式化描 述,描述方式采用三元组形式为CloudM Res = (DR,CR,Nr),三元组(DR,C R,Nr)中DR、CjP N R 分别表示描述对象定义为Dr,描述内容为Cr以及所描述对象D R的内容C #斤对应的属性值 Nr。制造资源模型形式化描述,具体如下:
[0059] 定义:CloudMResF = {RCEInf,CloudMRes},其中 CloudMResF 为云制造资源形式化 描述;RCEInf表示云端基本信息,通过云端等技术将制造资源接入网络;CloudMRes表示云 制造资源,即多层次模型框架中的物理资源层。
[0060] RCEInf = {RCEID,RCESupplier,RCEAddress,RCEOther},其中 RCEID 为云端标识 号,一旦注册申请后就不再改变,可帮助定位和检索制造资源;RCESupplier为制造资源云 端提供方名称和联系方式等,以字符串形式存储;RCEAddress为云端的地址,以字符串形 式存储;RCEOther为云端的自定义信息,用户可根据需要增加自定义信息,以字符串形式 存储。
[0061] 根据多层次资源模型框架特点,采用物元描述原则,对接入网络的Cl0UdMRes进 行标准化虚拟封装,对应的资源、属性和属性值可以描述为:
[0062]
[0063] 三元组(DR,CR,Nr)中D R、CjP N及别表示描述对象定义Sdr,描述内容为Cr以 及所描述对象Dr的内容C r所对应的属性值N R;DR对应描述对象集合{MRes},C,寸应属性 集合{ID, RCEID,CMP, CMRP,CMRM,CMSG,Otherlnf},队对应属性值集合{N 丨,N2, N3, N4, N5, N6 ,N7}。ID表示资源的标志号,用以唯一识别云制造平台中的制造资源,以此来定位和索引资 源;CMP表示云制造资源提供方;CMRP表示云制造资源描述类,用以具体描述资源的属性信 息;CMRM表示云制造资源模型类,用来描述制造任务的过程,通过属性hasProcess对该类 描述;CMSG表示云制造资源服务接口类,用来描述通信新协议,以及定位通信过程中的具 体通信协议和消息传输;OtherInf表示云制造资源自定义信息类,根据需要其进行改进与 占 羊 TG 口 〇
[0064] 根据实际的应用需求和各资源间相关性,对MRes进一步展开分类,同时对类CMRP 做进一步的展开描述,得到:
[0065]
[0066] 在其描述中,M Res 分成了 HardM Res,Services Res,ManuCapability,Soft Res和Other Res五大类,与多层次资源模型框架中的物理资源层相关联,对应的属性值 集合为{Nld,NSCT,N_ u,Nscif, NcitJ,因篇幅的限制,对其分类没有再做进一步的展开;资源描 述类 CMRP 从属性集合{Bsaelnf, Functionallnf, Statelnf, Capabilitylnf, QoSInf}进行 内容描述,与多层次资源模型框架中的制造资源基础数据模型层相关联,对应的属性值为 (Nbas,Nfunj Nstaj Ncap,NqOS]· 〇
[0067] 每个对应的描述模块都包含一些相应的功能参数指标,因此对Bsaelnf, Functionallnf,Statelnf,Capabilitylnf,QoSInf 再做进一步的展开:
[0068]
?_υυον」 Λ、」四 tfJ :Γ田迎 Γ」抒1T,丄m λ、」四 tfJ Γ」抒 tiName, uon uac Lj naaress, . . . ; ? /rtl 应的属性值为{NbasN, Nbasc, NbasA,Nbas...};同理 Functionallnf,StateInf,Capabilitylnf, QoSInf也对应类似的说明。
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