从机电一体化组件到工业自动化物——一种面向信息物理制造系统的物联网模型

物联网被视为第四次工业革命（即工业4.0）的关键使能技术之一。本文将机电一体化组件视为系统组成层次中的最底层，它将机械与电子及软件紧密集成，使机械转变为智能（智慧）对象，为其环境提供定义明确的服务。为使该机电一体化组件能集成到基于物联网的工业自动化环境中，需要在其之上添加一个软件层，将其传统接口转换为符合物联网规范的接口。我们将该层称为IoTwrapper，它将传统机电一体化组件转化为工业自动化物（IAT）。IAT是本文工作背景下专门为制造领域开发的物联网模型的关键要素。该模型与现有物联网模型进行了比较，并讨论了其主要差异。提出了一种模型到模型的转换器，用于自动将遗留的机电一体化组件转换为可集成到基于物联网的工业自动化环境中的IAT。使用UML4IoT概要文件，以领域特定建模语言的形式自动化此转换。使用C语言和Contiki操作系统实现的工业自动化物原型演示验证了所提方法的有效性。