分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制方法研究

(西北工業(yè)大學(xué) 明德學(xué)院，陜西 西安 710124)

0 引言

目前，工業(yè)控制對(duì)象已從單一個(gè)體變?yōu)槎鄠€(gè)個(gè)體，其普遍特點(diǎn)為目標(biāo)分布范圍較廣、范圍跨度較大、基礎(chǔ)參數(shù)變化較快、電子工程領(lǐng)域較為復(fù)雜等，因此，電子領(lǐng)域要求數(shù)據(jù)采集的裝置具有精準(zhǔn)度高、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟硬件、分布式結(jié)構(gòu)、信息信號(hào)轉(zhuǎn)換等處理過(guò)程之中，集傳感、采集技術(shù)于一體，是獲取信息的重要工具。將不同分布中異構(gòu)數(shù)據(jù)應(yīng)用在不同硬件系統(tǒng)平臺(tái)上，對(duì)其進(jìn)行處理，按照安全有效方式提供給使用者，成為了現(xiàn)階段急需解決的主要問(wèn)題[1]。采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集控制方法主要是以單片機(jī)和主機(jī)為主，該方式在數(shù)據(jù)運(yùn)算方面能力較差，無(wú)法保證系統(tǒng)在無(wú)時(shí)延影響下對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行高效控制，因此，為了能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集方式，提出了一種分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制方法。結(jié)合以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制方式的網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)成符合時(shí)代要求的信息化控制機(jī)制，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化控制體系結(jié)構(gòu)的分析，最終達(dá)到管控一體化目標(biāo)。

1 分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集控制實(shí)施方案

設(shè)計(jì)分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集控制實(shí)施方案，就是將分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處理環(huán)境中的通用性和可擴(kuò)展性結(jié)合在一起，并能正常在高機(jī)密數(shù)據(jù)采集過(guò)程中進(jìn)行控制，使得技術(shù)控制效果較好[2]。因此，為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的通用性和可擴(kuò)展性，需以控制設(shè)備為基礎(chǔ)框架，實(shí)現(xiàn)海量高機(jī)密數(shù)據(jù)客戶端的控制，通過(guò)管理不同分布式服務(wù)器來(lái)完成對(duì)客戶機(jī)與服務(wù)器的連接，由此實(shí)現(xiàn)在兩層模式下對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集的智能控制，提供設(shè)備應(yīng)用的可擴(kuò)展的空間[3]。因此，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)化控制體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)化控制體系結(jié)構(gòu)

由圖1可知：該結(jié)構(gòu)主要包括4個(gè)層次，分別是數(shù)據(jù)采集層、控制層、通信層和應(yīng)用層。其中數(shù)據(jù)采集層是通過(guò)不同測(cè)控設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集；控制層是對(duì)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合控制；通信層主要是由中間件組成的，通過(guò)信息傳輸以及接口處理來(lái)實(shí)現(xiàn)不同儀器設(shè)備之間良好兼容性，通過(guò)對(duì)設(shè)備外部進(jìn)行加工，可獲取返回的信息狀態(tài)，將良好狀態(tài)信息傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行保存；應(yīng)用層是分布式網(wǎng)絡(luò)化控制結(jié)構(gòu)中的最外層基礎(chǔ)應(yīng)用，通過(guò)對(duì)中間層采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集的智能控制。針對(duì)不同控制設(shè)備的管理，需根據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的分布情況逐一分析，將需要控制的信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，并由數(shù)據(jù)處理中心對(duì)需要控制的信息進(jìn)行分析與處理，經(jīng)過(guò)雙向交互通信方式，保證多個(gè)控制設(shè)備之間能實(shí)現(xiàn)協(xié)同合作，以控制數(shù)據(jù)采集綜合能力為目的，完成對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制方法研究[4]。

1.1 數(shù)據(jù)采集

將LPC2292型號(hào)控制器的引腳功能配置為GPIO的總線擴(kuò)展器，方向?yàn)檩斎敕较颍饕脕?lái)控制不同電路開(kāi)關(guān)量，開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)是通過(guò)LPC2292型號(hào)控制器的內(nèi)部寄存器OOPIN獲得的[5]。將LPC2292型號(hào)控制器的引腳作為輸入功能的基礎(chǔ)配置，利用反復(fù)循環(huán)方式對(duì)不同控制量進(jìn)行采集，網(wǎng)絡(luò)化控制體系結(jié)構(gòu)中的程序執(zhí)行過(guò)程為：?jiǎn)?dòng)程序，讀取系統(tǒng)文件，定義傳輸數(shù)據(jù)的出入口地址，保證數(shù)據(jù)可以公平分配，設(shè)置向量控制準(zhǔn)則，完成網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的協(xié)議加載，啟動(dòng)看門狗電路，讀取GPS精準(zhǔn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)，設(shè)置通信通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效采集[6]。具體流程如下所示：

讀取系統(tǒng)配置文件INI，初始化I/O設(shè)備及看門狗電路，配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，啟動(dòng)看門狗電路，讀取GPS時(shí)鐘數(shù)據(jù)，設(shè)置采樣間隔及通信通道，數(shù)據(jù)打包并發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文到LCD。查看看門狗是否中斷，若中斷則需重新啟動(dòng)采樣；若沒(méi)有中斷，則需剔除該部分采集到的數(shù)據(jù)，重新設(shè)置采樣時(shí)鐘，返回到讀取系統(tǒng)配置文件步驟。

1.2 控制模塊設(shè)計(jì)

將上述采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，提取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合控制。采用FRGA的處理器，通過(guò)靜態(tài)存儲(chǔ)控制器發(fā)送的信號(hào)，控制外部存儲(chǔ)設(shè)備完成讀寫(xiě)操作[7]。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列字符型設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可完成數(shù)據(jù)的采集，配置主處理器ARM可實(shí)現(xiàn)FRGA總線驅(qū)動(dòng)的控制，按照ARM靜態(tài)存儲(chǔ)控制機(jī)制完成時(shí)序的讀寫(xiě)。

根據(jù)上述采集到的數(shù)據(jù)，對(duì)控制芯片配置寫(xiě)入與讀出數(shù)據(jù)，其中寫(xiě)入數(shù)據(jù)是以頁(yè)數(shù)為基本單位而實(shí)現(xiàn)的具有周期性動(dòng)作，寫(xiě)入與讀出的指令時(shí)序圖如圖2所示。

圖2 讀、寫(xiě)操作時(shí)序圖

由圖2可知：當(dāng)發(fā)送操作指令時(shí)，需設(shè)定固定頁(yè)碼地址，寫(xiě)入跳變結(jié)果，將不同字節(jié)從高到低依次寫(xiě)入，組成固定比特?cái)?shù)據(jù)的單詞。在信號(hào)接口處，以離散地址信號(hào)形式組合成數(shù)據(jù)實(shí)際值，通過(guò)讀出操作時(shí)序?qū)?shù)據(jù)讀出[8]。在指定數(shù)據(jù)地址讀取過(guò)程中，需先發(fā)送數(shù)據(jù)地址，將離散電平拉高，封鎖信道相應(yīng)存儲(chǔ)器之中，并保證高電平禁止數(shù)據(jù)寫(xiě)入其中，在連續(xù)周期內(nèi)賦予實(shí)際數(shù)值，將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)全部返回到離散地址信號(hào)線中[9]。

ARM靜態(tài)存儲(chǔ)控制配置是通過(guò)函數(shù)靜態(tài)內(nèi)聯(lián)空隙AT91Sysx寫(xiě)入 static inline void at91_sys_write實(shí)現(xiàn)的， 根據(jù)靜態(tài)存儲(chǔ)控制配置情況，設(shè)置FPGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，并對(duì)其進(jìn)行初始化處理，其余的則由file_operation驅(qū)動(dòng)函數(shù)來(lái)編寫(xiě)結(jié)構(gòu)。其中最為重要的是內(nèi)核函數(shù)static ssize_tfpga_arm_read，對(duì)應(yīng)的應(yīng)用層函數(shù)為read。從FPGA中讀取驅(qū)動(dòng)程序需要的數(shù)據(jù)，完成對(duì)內(nèi)存映射I/O空間的讀取，使復(fù)制數(shù)據(jù)快速?gòu)膬?nèi)核位置到用戶位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集的智能控制[10]。

1.3 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延計(jì)算

時(shí)延主要出現(xiàn)在主-從時(shí)鐘之間的信息采集過(guò)程，由從時(shí)鐘發(fā)送一個(gè)延時(shí)信息請(qǐng)求數(shù)據(jù)包給主時(shí)鐘，不像同步數(shù)據(jù)包是以2 m為周期發(fā)送的信息數(shù)據(jù)包，而是以延時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包在對(duì)延時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候才發(fā)出，具體過(guò)程如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)包發(fā)送情況

從時(shí)鐘發(fā)送數(shù)據(jù)包出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)，需及時(shí)記錄當(dāng)下延遲時(shí)間，計(jì)算由從時(shí)鐘到主時(shí)鐘數(shù)據(jù)包傳送的時(shí)間，并發(fā)出延時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，在發(fā)射的同時(shí)記錄當(dāng)前時(shí)刻T1，當(dāng)主時(shí)鐘接收到延時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包時(shí)，應(yīng)立即記錄時(shí)間為T2。因?yàn)樵趶臅r(shí)鐘處進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)計(jì)算時(shí)，需用到時(shí)間T2，所以需要從主時(shí)鐘向從時(shí)鐘發(fā)送一個(gè)延時(shí)請(qǐng)求響應(yīng)包。整個(gè)延時(shí)時(shí)間計(jì)算結(jié)果如下所示：

T=T1-T2

(1)

由于數(shù)據(jù)包之間的傳輸是具有對(duì)稱屬性的，主時(shí)鐘到從時(shí)鐘數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間與從時(shí)鐘到主時(shí)鐘數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間是一致的，因此，可計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延。當(dāng)從時(shí)鐘接收到時(shí)間標(biāo)T1后，可利用公式(2)來(lái)估計(jì)主-從時(shí)鐘之間的偏移誤差量offset，即為：

offset=T1-T0-delay

(2)

公式(2)中：T0為從時(shí)鐘接收同步數(shù)據(jù)包的時(shí)間；delay為主-從時(shí)鐘之間的延時(shí)誤差。

假設(shè)時(shí)間延時(shí)不會(huì)發(fā)生較大變化，因此，不需要測(cè)量偏移時(shí)間間隔，這就使得時(shí)間延時(shí)測(cè)量與偏移量之間是相互影響的，需要進(jìn)行多次計(jì)算才能使其精確到實(shí)際值，根據(jù)該值計(jì)算整體控制時(shí)間，保證分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集不會(huì)受到延遲影響，而保持高精準(zhǔn)度控制效果。

1.4 控制方案的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化控制體系結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)采集層、控制層、通信層和應(yīng)用層展開(kāi)分析，依據(jù)不同測(cè)試設(shè)備在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的分布情況，以控制數(shù)據(jù)采集綜合能力為目的，對(duì)數(shù)據(jù)采集和控制進(jìn)行研究。將LPC2292型號(hào)控制器的引腳功能配置為GPIO的總線擴(kuò)展器，以此設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集流程，將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行綜合控制，按照ARM靜態(tài)存儲(chǔ)控制機(jī)制完成時(shí)序的讀寫(xiě)。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下所示：

1)將控制程序分成三個(gè)部分，分別是數(shù)據(jù)采集模塊、控制讀寫(xiě)模塊和總線通信模塊。其中總線通信模塊位于最頂層，數(shù)據(jù)采集模塊和控制讀寫(xiě)模塊位于最底層，通過(guò)最底層模塊傳送上來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)綜合處理。

2)對(duì)于數(shù)據(jù)采集模塊需控制并行的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)ADC_CLK，在對(duì)其編寫(xiě)過(guò)程中，需沿讀取采集的數(shù)據(jù)才是具有穩(wěn)定可靠屬性的，F(xiàn)PGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列對(duì)兩路是照片那個(gè)驅(qū)動(dòng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，濾除50 Hz頻率干擾，方可將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器之中。

3)控制讀寫(xiě)模塊選用的信號(hào)CE相對(duì)較低，利用CY7C1021DV33型號(hào)的ARM靜態(tài)存儲(chǔ)器對(duì)讀操作時(shí)，應(yīng)注意OE信號(hào)，需先拉低再升高，沿著信號(hào)走向完成數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。

依據(jù)上述流程，實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)在無(wú)時(shí)延影響下的智能控制。

2 實(shí)驗(yàn)

針對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制方法的研究進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證控制方法的有效性，進(jìn)而證明高機(jī)密數(shù)據(jù)采集的智能控制。

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，模擬數(shù)據(jù)采集流程，對(duì)數(shù)據(jù)寫(xiě)入與讀出兩部分進(jìn)行驗(yàn)證分析，通過(guò)在寫(xiě)入端施加激勵(lì)，在讀出端處獲得響應(yīng)的方式，對(duì)比響應(yīng)結(jié)果與實(shí)際情況是否一致。因此，將傳統(tǒng)方法與智能控制方法對(duì)數(shù)據(jù)寫(xiě)入與讀出情況進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1.1 寫(xiě)入

針對(duì)寫(xiě)入信號(hào)的輸入，設(shè)[一]為離散數(shù)據(jù)鎖存，[二] 為離散地址信號(hào)采集，[三]為離散地址數(shù)據(jù)指令值的形成，該指令值在對(duì)應(yīng)時(shí)序中的00_00ss、00_0022和00_00s0。經(jīng)過(guò)激勵(lì)施加后的寫(xiě)入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值為：_1234， _0567，_89ss。由于傳統(tǒng)控制方法受到網(wǎng)絡(luò)時(shí)延影響，寫(xiě)入數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致控制效果較差，而智能控制方法計(jì)算網(wǎng)絡(luò)時(shí)延時(shí)間，使寫(xiě)入數(shù)據(jù)出現(xiàn)的誤差較小，具有良好控制效果。為了驗(yàn)證該點(diǎn)，將這兩種方法進(jìn)行對(duì)比，寫(xiě)入數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果如下所示。

圖4 兩種方法寫(xiě)入時(shí)序?qū)Ρ冉Y(jié)果

由圖4可知：施加激勵(lì)后，采用傳統(tǒng)方式獲取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)結(jié)果為：_0126， _5as6，_9sss；采用智能控制方法獲取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)結(jié)果為：_1234， _0567，_89ss。在時(shí)序?qū)Ρ葓D中，采用智能控制方法獲取的時(shí)序結(jié)果較為準(zhǔn)確，與標(biāo)準(zhǔn)值一致。

在該條件下，將傳統(tǒng)方法與智能控制方法對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖5所示。

圖5 兩種方法控制效果對(duì)比

由圖5可知：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為0～15 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為48%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為95%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為15～30 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為47%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為94%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為30～45 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為56%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為98%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為45～60 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為70%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為90%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為60～75 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為78%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為96%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為75～90 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為70%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為98%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為90～105 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最高控制效果為68%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最高控制效果為88%。在寫(xiě)入過(guò)程中，采用傳統(tǒng)方法控制效果較差，而采用數(shù)據(jù)采集智能控制方法的控制效果較好。

2.1.2 讀出

讀出操作驗(yàn)證與寫(xiě)入操作驗(yàn)證基本一致，設(shè)[一]、[二]、[三]分別為離散數(shù)據(jù)鎖存、離散地址信號(hào)采集和離散地址數(shù)據(jù)指令值的形成。經(jīng)過(guò)激勵(lì)施加后的寫(xiě)入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值為：XX_2589， XX _3670，XX _2481，XX _552s。同樣將傳統(tǒng)方法與智能控制方法進(jìn)行對(duì)比，讀出數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果如下所示。

圖6 兩種方法讀出時(shí)序?qū)Ρ冉Y(jié)果

由圖6可知：施加激勵(lì)后，采用傳統(tǒng)方式獲取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)結(jié)果為：XX_8439， XX _6438，XX _7524，XX _a1fe；采用智能控制方法獲取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)結(jié)果為：XX_2589， XX _3670，XX _2481，XX _552s。在時(shí)序?qū)Ρ葓D中，采用智能控制方法獲取的時(shí)序結(jié)果較為準(zhǔn)確，與標(biāo)準(zhǔn)值一致。

在該條件下，將傳統(tǒng)方法與智能控制方法對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖7所示。

圖7 兩種方法控制效果對(duì)比

由圖7可知：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為0～15 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為20%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為50%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為15～30 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為18%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為48%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為30～45 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為17%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為38%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為45～60 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為19%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為32%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為60～75 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為21%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為52%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為75～90 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為19%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為57%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為90～105 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法最低控制效果為20%，數(shù)據(jù)采集智能控制方法最低控制效果為53%。在寫(xiě)入過(guò)程中，采用傳統(tǒng)方法控制效果較差，而采用數(shù)據(jù)采集智能控制方法的控制效果較好。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①在寫(xiě)入過(guò)程中：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為0～15 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出47%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為15～30 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出47%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為30～45 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出42%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為45～60 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出20%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為60～75 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出18%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為75～90 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出28%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為90～105 ms時(shí)，智能控制方法比傳統(tǒng)方法控制效果高出20%。由此可知，在該過(guò)程中，采用智能控制方法最高控制效果較好，且最高可達(dá)98%。

②在讀出過(guò)程中：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為0～15 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低30%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為15～30 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低30%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為30～45 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低21%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為45～60 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低13%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為60～75 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低31%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為75～90 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低38%；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為90～105 ms時(shí)，傳統(tǒng)方法比智能控制方法控制效果低33%。由此可知，在該過(guò)程中，采用智能控制方法最低控制效果為32%。

綜上所述：分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集智能控制方法的研究是具有有效性的，采用智能控制方法無(wú)論是寫(xiě)入，還是讀出方面都比傳統(tǒng)方法控制效果要好。

3 結(jié)束語(yǔ)

3.1 結(jié)論

結(jié)合ARM靜態(tài)存儲(chǔ)器和FPGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列兩者的優(yōu)點(diǎn)，研究了分布式網(wǎng)絡(luò)高機(jī)密數(shù)據(jù)采集的智能控制，該方法具有良好時(shí)延計(jì)算性能，滿足實(shí)時(shí)性要求，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步采集的控制理論方面具有一定意義，可大大提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步采集的能力。以分布式網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，結(jié)合實(shí)際需求，利用四層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，分析不同層次實(shí)際應(yīng)用情況，消除網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的不確定性，利用ARM靜態(tài)存儲(chǔ)控制機(jī)制，保證系統(tǒng)在無(wú)時(shí)延影響下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的智能控制。

3.2 未來(lái)工作研究

針對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集的時(shí)延問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，但并沒(méi)有對(duì)其它問(wèn)題進(jìn)行深層次的研究，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接口問(wèn)題并沒(méi)有進(jìn)行全面分析，也就無(wú)法確定時(shí)延出現(xiàn)的概率，針對(duì)未知參數(shù)求解還需利用很多方法來(lái)解決。

在較為復(fù)雜分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，為了滿足數(shù)據(jù)采集智能控制的靈活性和可靠性需求，需利用較為先進(jìn)的控制設(shè)備對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行控制，保證智能控制技術(shù)研究可靠性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的有效傳輸。