本發(fā)明涉及用于在生產(chǎn)中使用的設(shè)備、用于建立生產(chǎn)交互的網(wǎng)絡(luò)控制器和方法。

背景技術(shù)：

生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)包括若干生產(chǎn)設(shè)備或模塊，例如輸送帶（conveyerbelt）或磨削機(jī)（millingmachine），它們提供例如輸送或磨削的生產(chǎn)服務(wù)的。一旦設(shè)立生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，改變生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)就是勞動(dòng)密集的。因此，在工業(yè)自動(dòng)化的環(huán)境中，已經(jīng)介紹所謂的網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)系統(tǒng)（cyberphysicalproductionsystem）（cpps），其包括提供到通信網(wǎng)絡(luò)的接口的網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)模塊（cppm）。

然而，不得不協(xié)調(diào)在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)、特別是生產(chǎn)線的設(shè)立的可能性，以及特別是提供協(xié)調(diào)通信使得可以靈活地適配生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的可能性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

這是通過在獨(dú)立權(quán)利要求中公開的事物來解決的。有利的實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明涉及可以在生產(chǎn)中使用的設(shè)備。

設(shè)備提供例如輸送的至少一個(gè)生產(chǎn)服務(wù)，因?yàn)樵O(shè)備是輸送帶。替代地，其可連接到提供生產(chǎn)服務(wù)的設(shè)備，例如作為可以被添加到現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備用于提供必要的接口的模塊。后面的選項(xiàng)允許現(xiàn)有的設(shè)備的“升級(jí)”，因此可以節(jié)省成本。

通過第一或“物理的”接口與至少一個(gè)其他生產(chǎn)設(shè)備交換與至少一個(gè)物理性質(zhì)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

通過第二或“網(wǎng)絡(luò)物理”接口與至少一個(gè)其他生產(chǎn)設(shè)備交換與至少一個(gè)生產(chǎn)服務(wù)性質(zhì)相關(guān)的數(shù)據(jù)；通過第三或“通信”接口可以建立通信鏈接。

這具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以提供具有必要的服務(wù)的質(zhì)量（qos）的通信，例如通過經(jīng)由物理接口提供生產(chǎn)設(shè)備的類型并且通過網(wǎng)絡(luò)物理接口提供用于使用具有規(guī)定的最大延遲和具有規(guī)定的最大誤碼率的生產(chǎn)設(shè)備通信的信息。

根據(jù)有利的實(shí)施例對(duì)接口中的至少兩個(gè)進(jìn)行組合。這可以促進(jìn)新生產(chǎn)設(shè)備的集成。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及相應(yīng)的方法，其中通過在第一生產(chǎn)設(shè)備和第二生產(chǎn)設(shè)備之間建立用于生產(chǎn)設(shè)備的至少一個(gè)物理性質(zhì)的交換的物理鏈接來建立在第一生產(chǎn)設(shè)備和第二生產(chǎn)設(shè)備之間的生產(chǎn)交互；在第一生產(chǎn)設(shè)備和第二生產(chǎn)設(shè)備之間建立用于至少一個(gè)生產(chǎn)服務(wù)性質(zhì)的交換的網(wǎng)絡(luò)物理鏈接；

從一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)服務(wù)性質(zhì)導(dǎo)出至少一個(gè)通信性質(zhì)并且請(qǐng)求在第一生產(chǎn)設(shè)備和第二生產(chǎn)設(shè)備之間的、具有導(dǎo)出的至少一個(gè)通信性質(zhì)的通信鏈接。

提供的技術(shù)方案特別地具有優(yōu)點(diǎn)以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)-物理生產(chǎn)系統(tǒng)的操作。尤其可以支持插入和自動(dòng)化（plug&automate）行為。

特別地僅基于每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備或cppm的通信需要的本地知識(shí)和它們彼此交互的方式，可以自動(dòng)地完成用于復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)要求的提取。

附圖說明

根據(jù)隨后的描述和從屬權(quán)利要求，結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他的實(shí)施例、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，附圖示出了：

圖1具有網(wǎng)絡(luò)-物理端口和鏈接或網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)；

圖2在坐標(biāo)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)系統(tǒng)（cpps）；

圖3生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的視圖；

圖4在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中提供的服務(wù)的視圖，以及

圖5用于交換與在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中提供的服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)的視圖。

在圖1中描繪了生產(chǎn)設(shè)備pd1、pd2、pd3、pd4、pd5、pd6。將任何生產(chǎn)設(shè)備定位在例如生產(chǎn)大廳（productionhall）的定義的區(qū)域中，生產(chǎn)或生產(chǎn)的部分在其中發(fā)生，針對(duì)第一生產(chǎn)設(shè)備pd1通過坐標(biāo)（x,y,z）的集合來指示它。

在第一步驟中，通過使用物理接口pp建立在兩個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間的第一連接。通過該連接或鏈接，確定其他的生產(chǎn)設(shè)備的物理性質(zhì)，例如生產(chǎn)設(shè)備的本地位置（localposition）。

網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)系統(tǒng)cpps的實(shí)際的或物理布局是已知的，通過坐標(biāo)系統(tǒng)確定每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)模塊cppm的確切位置。

第一生產(chǎn)設(shè)備pd1由抓握機(jī)器人（grippingrobot）構(gòu)成，所述抓握機(jī)器人將工件（workpiece）從由第五生產(chǎn)設(shè)備pd5構(gòu)成的輸送帶放到由第二生產(chǎn)設(shè)備pd2構(gòu)成的磨削機(jī)。然后通過例如在3維的正交系統(tǒng)中的抓握設(shè)備的機(jī)器人的明確定義的點(diǎn)來描述抓握機(jī)器人的本地位置。

替代地，可以通過極坐標(biāo)來描述抓握機(jī)器人的本地位置。在只有2或1維是必要的情況下，例如輸送帶沿著線完全在相同的高度處輸送工件，可以通過二或一維坐標(biāo)描述位置。在只有到鄰近的生產(chǎn)設(shè)備的距離是重要的情況下，可以通過生產(chǎn)設(shè)備之間的距離來描述本地位置。

在任何兩個(gè)生產(chǎn)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)模塊cppm之間的、之后可以關(guān)于設(shè)想的服務(wù)來確定的鄰近關(guān)系僅當(dāng)兩者物理地彼此接近并且生產(chǎn)功能可以從其鄰居趕上（overtake）工件或換言之“物理生產(chǎn)接口”存在時(shí)存在。這允許實(shí)際的或物理的交互。在本申請(qǐng)中描述的其他接口，物理接口、網(wǎng)絡(luò)物理接口和通信接口所有都涉及數(shù)據(jù)交換。

替代地或附加地作為另一個(gè)物理性質(zhì)，可以確定是否為生產(chǎn)供應(yīng)能量或/和操作供應(yīng)（operatingsupply）或/和是否校準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備。需要知道的生產(chǎn)設(shè)備彼此的哪些物理性質(zhì)，即對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備而言需要哪些物理性質(zhì)取決于例如生產(chǎn)的種類、生產(chǎn)設(shè)備的類型等。

經(jīng)由物理接口可以建立繞線（wirebound）或/和無線連接。

如果其他生產(chǎn)設(shè)備的要求的物理性質(zhì)對(duì)發(fā)起生產(chǎn)設(shè)備的鏈接是已知的，則跨網(wǎng)絡(luò)物理接口cp確定網(wǎng)絡(luò)物理性質(zhì)，即可以由生產(chǎn)設(shè)備提供哪個(gè)生產(chǎn)服務(wù)或哪些生產(chǎn)服務(wù)。通過連接相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)物理端口來優(yōu)選地完成在生產(chǎn)設(shè)備或cppm之間的該關(guān)聯(lián)。

替代地或附加地，可單獨(dú)地從物理性質(zhì)或與經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)物理接口提供的信息組合地導(dǎo)出一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)服務(wù)性質(zhì)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)物理端口的連接僅在物理的鏈接的建立或插入過程期間發(fā)生。

替代地或附加地，關(guān)聯(lián)還在之后的階段發(fā)生。

作為網(wǎng)絡(luò)物理性質(zhì)或生產(chǎn)服務(wù)性質(zhì)，確定生產(chǎn)設(shè)備的能力，例如第一生產(chǎn)設(shè)備pd1形成抓握機(jī)器人，所述抓握機(jī)器人可以在某個(gè)范圍內(nèi)輸送具有預(yù)定義的尺寸或在可能的尺寸的范圍內(nèi)或/和重量的工件，以及第五生產(chǎn)設(shè)備pd5形成輸送帶，所述輸送帶可以以某個(gè)速度從起始位置向結(jié)束位置輸送工件。

可以替代地或附加地確定的其他的生產(chǎn)服務(wù)性質(zhì)是關(guān)于例如在第一生產(chǎn)模塊pd1和第五生產(chǎn)設(shè)備pd5之間的要求的實(shí)際的或物理的交互的信息，所述信息為抓握機(jī)器人將工件放在輸送帶上的預(yù)定義的位置或區(qū)域或范圍上。

要被確定的重要的服務(wù)性質(zhì)是對(duì)于預(yù)期的生產(chǎn)方面而言要求與哪個(gè)設(shè)備的哪個(gè)通信。

例如關(guān)于輸送t，要求到鄰近的輸送帶的通信，也參見圖4。對(duì)于供應(yīng)sup/存儲(chǔ)sto功能，需要在例如第一輸送帶的入口的點(diǎn)和例如最后的輸送帶的退出點(diǎn)之間的通信。

此類通信性質(zhì)包括最大允許的延遲、抖動(dòng)、要求的帶寬、重要性和與其關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)或連接的可靠性。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例還可以固定通信的路由，即通過哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來交換數(shù)據(jù)，例如經(jīng)由第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n1和第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n3或經(jīng)由第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n1和第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)n2交換數(shù)據(jù)。

對(duì)于不同類型的服務(wù)或/和工作負(fù)載的不同級(jí)別，通信性質(zhì)可以是不同的。

除了例如輸送或磨削的一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)服務(wù)之外，生產(chǎn)設(shè)備可以提供諸如面向it的服務(wù)之類的非生產(chǎn)服務(wù)，例如用于生產(chǎn)材料或消耗品的訂購(gòu)或生產(chǎn)系統(tǒng)的集中維護(hù)。

當(dāng)確定了用于生產(chǎn)設(shè)備的要求的通信性質(zhì)時(shí)，則生產(chǎn)設(shè)備向通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送通信服務(wù)請(qǐng)求，例如經(jīng)由通信接口np或網(wǎng)絡(luò)端口向網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送通信服務(wù)請(qǐng)求?？梢灶A(yù)定義哪個(gè)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送通信服務(wù)請(qǐng)求或在生產(chǎn)設(shè)備之間進(jìn)行協(xié)商或還可以兩者都發(fā)送通信請(qǐng)求。對(duì)于后者，在請(qǐng)求之間矛盾的情況下，控制器基于例如設(shè)備中的排序列表或/和情況依賴地決定如何將優(yōu)先級(jí)賦予請(qǐng)求或是否不得不向設(shè)備澄清矛盾。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，跨物理接口pp、網(wǎng)絡(luò)物理接口cp和通信接口np通信的功能可以在可以被連接到或附接到生產(chǎn)設(shè)備的分離的模塊或設(shè)備中。因此，對(duì)已經(jīng)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備的升級(jí)是可能的，其可以節(jié)省成本。

在圖2中，將網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)系統(tǒng)cpps定義為定位在坐標(biāo)系統(tǒng)cs中的生產(chǎn)單元或生產(chǎn)設(shè)備的圖。圖的節(jié)點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備或cppm。網(wǎng)絡(luò)物理鏈接cpl表示其網(wǎng)絡(luò)物理端口cp已經(jīng)連接到彼此，即端口用作接口，的兩個(gè)cppm之間的關(guān)聯(lián)。該關(guān)聯(lián)在該實(shí)施例中僅在cppm的插入過程期間發(fā)生。

每個(gè)cppm至少提供生產(chǎn)服務(wù)，在前置和后置條件（pre-andpostcondition）的列表中定義了所述生產(chǎn)服務(wù)對(duì)外部服務(wù)的依賴性。這些條件包括在給定的網(wǎng)絡(luò)物理端口處cppm可以與其直接鄰居協(xié)作的方式。

插入操作的前置條件，即建立物理鏈接的先決條件，除了其他之外，包括在兩個(gè)cppm之間的物理鄰近。相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)物理端口cp定義輸入或輸出，即實(shí)際的物理生產(chǎn)接口，其中工件可以被移交（handover）到或通過鄰近的cppm移交，例如通過抓握機(jī)器人gr移交到第一輸送帶cb1。從該步驟中設(shè)立了生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，其指示可以正確地將工件從一個(gè)cppm移交到下一個(gè)cppm。

后置條件可以包括是否正確地指派服務(wù)，使得生產(chǎn)可以開始。

一旦cppm插入在一起，即將cppm定位在一起使得它們可以在彼此之中物理地傳遞工件，這被稱作實(shí)際的“物理生產(chǎn)接口”。還實(shí)際地或物理地將cppm插入到公共網(wǎng)絡(luò)，其中它們可以經(jīng)由物理接口pp以有限的方式進(jìn)行通信并且交換初始的信息，所述初始的信息包括它們的物理性質(zhì)（例如它們可以與之交換工件的cppm的物理的端口和id）。意識(shí)到彼此的存在和它們的傳遞工件的可能性的直接鄰近的cppm據(jù)稱在它們之間具有網(wǎng)絡(luò)-物理鏈接cpl，其中信息被交換，每個(gè)cppm聲明它的提供的生產(chǎn)服務(wù)。這些服務(wù)沿著生產(chǎn)線互相連接到鄰近的cppm。存在將兩個(gè)生產(chǎn)服務(wù)關(guān)聯(lián)在一起的兩種方式：

1）可以沿著在生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由（route）構(gòu)建生產(chǎn)服務(wù)的串接（concatenation）。此處路由意味著在該路由內(nèi)關(guān)聯(lián)的每個(gè)cppm之間存在有效的網(wǎng)絡(luò)-生產(chǎn)鏈接。

2）僅當(dāng)沿著生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)存在連接兩個(gè)cppm的路由時(shí)，可以將不是沿著生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的直接鄰居的兩個(gè)生產(chǎn)服務(wù)組成在一起。這還意味著沿著路由的cppm應(yīng)在其間提供簡(jiǎn)單的輸送服務(wù)。

根據(jù)其他的實(shí)施例，非生產(chǎn)服務(wù)由一個(gè)或多個(gè)cppm托管。它們還在不要求生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)路由或不間斷的（uninterrupted）端到端路徑的情況下連接到彼此。將這種服務(wù)網(wǎng)格揉和（meshup）描述為服務(wù)覆蓋（overlay）。覆蓋網(wǎng)絡(luò)是連接托管在物理的節(jié)點(diǎn)上的邏輯端點(diǎn)的邏輯網(wǎng)絡(luò)。覆蓋鏈接僅指示通過給定的覆蓋節(jié)點(diǎn)哪些邏輯節(jié)點(diǎn)是已知的以及它們的主機(jī)的標(biāo)識(shí)符或id是已知的。覆蓋端點(diǎn)不知道其間（即物理的網(wǎng)絡(luò)）的設(shè)備的id。覆蓋網(wǎng)絡(luò)的示例是連接dns（動(dòng)態(tài)域名服務(wù)器）服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施的全局網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)dns知道至少另一個(gè)根dns服務(wù)器（如果本地dns服務(wù)器不知道給定的url的ip地址，則其進(jìn)一步向可能知道給定的url的ip地址的根服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求）。在該情況下，dns服務(wù)器應(yīng)用是邏輯端點(diǎn)，而到其已知的dns服務(wù)器的邏輯連接是覆蓋鏈接。端點(diǎn)僅知道它們的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)id和它們的對(duì)等端點(diǎn)的那些。它們不在意其間的中間物理節(jié)點(diǎn)。將所有dns服務(wù)器連接到根服務(wù)器的全局dns網(wǎng)絡(luò)包括世界范圍因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之上的覆蓋網(wǎng)絡(luò)。在自動(dòng)化系統(tǒng)的情況下，生產(chǎn)系統(tǒng)包括沿著生產(chǎn)線連接在一起的物理排序的（ordered）cppm。在這些物理的設(shè)備之間還存在物理通信網(wǎng)絡(luò)或基底（substrate）。然而，邏輯端點(diǎn)是沿著生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連接到彼此的被提供的服務(wù)。因此，生產(chǎn)服務(wù)正在形成沿著在cppm之間的網(wǎng)絡(luò)物理鏈接cpl的邏輯結(jié)構(gòu)的彼此并行的若干覆蓋網(wǎng)絡(luò)。覆蓋存在于連接物理cppm的路由器和交換機(jī)的物理通信網(wǎng)絡(luò)之上并且獨(dú)立于物理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹?/p>

在圖2中，將制造執(zhí)行系統(tǒng)（mes）服務(wù)繪制為使用在cppm之間的過度（overly）鏈接ol的覆蓋服務(wù)，其不要求找到生產(chǎn)路徑，如上所述的那樣。mes由在用于供應(yīng)的第一輸送帶cb1和通向存儲(chǔ)的第二供應(yīng)器者帶cb2之間的信息的交換形成。該邏輯連接不要求沿著生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)物理路徑，在該情況下其還將包括其他的cppm，即要知道的第一抓握機(jī)器人gr1、磨削臺(tái)ms、第二抓握機(jī)器人gr2和涂料（painting）臺(tái)ps。

因此，僅要求的連接性是經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)的，其中聯(lián)網(wǎng)路徑需要存在于組成的服務(wù)實(shí)例的托管的cppm之間。

替代地或附加地，可以在其他個(gè)別的cppm或諸如在云中的服務(wù)器或應(yīng)用或存儲(chǔ)設(shè)施之類的其他裝備之間安裝mes服務(wù)。

在圖3中，生產(chǎn)服務(wù)“輸送”t由輸送專門化模塊組成，其中一個(gè)用于供應(yīng)sup的輸送帶cb和一個(gè)通向存儲(chǔ)sto的輸送帶cb。將其布局定義為若干cppm的串接，為每個(gè)提供輸送服務(wù)。

當(dāng)沿著生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)直接鄰居已經(jīng)完成物理地關(guān)聯(lián)它們的網(wǎng)絡(luò)物理端口或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)物理接口cp被關(guān)聯(lián)時(shí)，這意味著該兩個(gè)直接鄰居能夠物理地交換工件?，F(xiàn)在滿足了插入階段的第一前置條件?，F(xiàn)在存在沿著生產(chǎn)系統(tǒng)的第一鏈接和跳（hop）。

鑒于在退出端口處存在可以處理工件的輸送類型的cppm，每個(gè)模塊提供從一個(gè)輸入端口沿著給定的軌跡（trajectory）到退出端口的輸送t服務(wù)。用于cppm與其直接鄰居協(xié)作的內(nèi)部規(guī)則是由每個(gè)cppm單獨(dú)地提供的服務(wù)描述的部分。通過硬編碼（hardcoding），即通過將它們存儲(chǔ)在非可擦除的存儲(chǔ)器中，協(xié)商可能被簡(jiǎn)化并且因此更快地實(shí)現(xiàn)。

提供諸如存儲(chǔ)sto、磨削m或打印p之類的其他服務(wù)。使服務(wù)的存在依賴于方向，因此反映生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)?，例如在cppm的左方向上或向右是否存在存儲(chǔ)。替代地或附加地可以通過3維坐標(biāo)描述方向，這取決于物理生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)如何設(shè)立。在圖3中，對(duì)于用于供應(yīng)sup的輸送帶cb，例如磨削僅在向右側(cè)的方向上或在該方向上打開的網(wǎng)絡(luò)物理端口處是可用的。

在完成物理連接性之后優(yōu)選地建立在兩種生產(chǎn)服務(wù)之間的網(wǎng)絡(luò)連接性。

為了發(fā)生這個(gè)，數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)需要存在于兩個(gè)托管cppm之間以便它們經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)物理接口cp協(xié)商它們的網(wǎng)絡(luò)端口。這意味著兩個(gè)鄰近的服務(wù)現(xiàn)在可以基于它們的服務(wù)描述來定義需要在它們之間發(fā)生的數(shù)據(jù)交換。

在圖3的輸送t服務(wù)組成的示例中，服務(wù)選出主驅(qū)動(dòng)器或充當(dāng)主機(jī)（master）的輸送帶cb，其向其他服務(wù)實(shí)例或cppm發(fā)布其速度和旋轉(zhuǎn)模式（rotationpattern）。

輸送t服務(wù)交互要求具有針對(duì)組合的服務(wù)的正確運(yùn)轉(zhuǎn)定義的保證的低抖動(dòng)的低延遲通信，組合的服務(wù)即從入口點(diǎn)到退出點(diǎn)的輸送，例如供應(yīng)sup到存儲(chǔ)sto的輸送。

服務(wù)描述的部分，針對(duì)每個(gè)服務(wù)交互分別地描述在本地通信接口np處的預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)容量?？梢詫?shù)據(jù)傳遞尺寸設(shè)計(jì)（dimension）為比特管道（bit-pipe），即針對(duì)在服務(wù)端點(diǎn)之間的連接分配最大帶寬限制。

例如，服務(wù)輸送可以包括兩個(gè)數(shù)據(jù)交互，也就是

（1）協(xié)調(diào)工件處理，其要求到每個(gè)直接鄰近的cppm的500kbps連接；

（2）協(xié)調(diào)速度交互，其要求來自協(xié)調(diào)主服務(wù)的附加的200kbps乘以（time）被協(xié)調(diào)的cppm的數(shù)量。此外，網(wǎng)絡(luò)路徑不得不以10msec的延遲限制和2msec的最大抖動(dòng)遞送數(shù)據(jù)。

其他非功能（nonfunctional），即不涉及提供的服務(wù)的正確運(yùn)轉(zhuǎn)，提供的要求可以與諸如應(yīng)用服務(wù)的可靠性級(jí)別、重要性級(jí)別之類的預(yù)期的qos要求相關(guān)聯(lián)。在以下表格中列出可能的通信屬性的列表。

一旦完成服務(wù)網(wǎng)格揉和，其中服務(wù)實(shí)例被托管的所有cppm是已知的，并且還定義了針對(duì)在任何兩個(gè)服務(wù)端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換的交互和關(guān)聯(lián)?？梢詫⒌玫降膶?duì)資源或要求的通信服務(wù)的需求描述為連接服務(wù)實(shí)例的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)覆蓋鏈接的要求的網(wǎng)絡(luò)容量是已知的。如果這兩個(gè)服務(wù)需要彼此交換數(shù)據(jù)，則鏈接直接地存在于該兩個(gè)服務(wù)之間。鏈接的容量合計(jì)來自在那兩個(gè)服務(wù)實(shí)例之間的所有交互的所有要求。這被稱為通信服務(wù)請(qǐng)求，其定義覆蓋鏈接，每個(gè)覆蓋鏈接根據(jù)出現(xiàn)在該邏輯鏈接上的所有交互的組合來設(shè)計(jì)尺寸。針對(duì)生產(chǎn)服務(wù)，如上所述的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的布局和交互描述導(dǎo)致在每個(gè)覆蓋鏈接上的要求的總和。

通信覆蓋和其鏈接、成員cppm以及鏈接容量被認(rèn)為是通信服務(wù)請(qǐng)求。通過該通信服務(wù)請(qǐng)求，可以從網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求必要的通信資源。

可以將請(qǐng)求發(fā)送到例如控制器的網(wǎng)絡(luò)配置器，其可以訪問網(wǎng)絡(luò)元素并且定義每聯(lián)網(wǎng)元素和每鏈接的轉(zhuǎn)發(fā)條目（forwardingentry），以保證每個(gè)覆蓋鏈接的連接性要求和qos容量。通信網(wǎng)絡(luò)具有搜索合適路由并且保留必要的帶寬的機(jī)制，以便滿足在以下表格中列出的通信服務(wù)要求。

在圖4中，示出了在圖3中描繪的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)組成視圖。生產(chǎn)鏈接存在于作為生產(chǎn)設(shè)備的相應(yīng)的輸送帶之間并且被以實(shí)線描繪。用虛線描繪的針對(duì)供應(yīng)sup到存儲(chǔ)stomes服務(wù)的相應(yīng)的通信服務(wù)請(qǐng)求其特征在于針對(duì)該服務(wù)指派中等重要性的覆蓋拓?fù)洹?/p>

相比之下，對(duì)于用實(shí)線描繪的輸送服務(wù)，通過覆蓋拓?fù)鋪碓O(shè)計(jì)通信服務(wù)請(qǐng)求，要求高重要性和高可靠性的低延遲通信），只要生產(chǎn)路徑存在就僅要求此。

在圖5中，描繪了用于生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)的視圖。在該示例中，對(duì)應(yīng)于圖4的不同服務(wù)的鏈接采取了不同的路由，即跨不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，這取決于針對(duì)服務(wù)的數(shù)據(jù)交換的要求。

可以通過名稱和id來指定通信服務(wù)，所述名稱和id可以從在單個(gè)覆蓋中連接的生產(chǎn)服務(wù)名稱來推斷，例如可以將連接service_transportation@cppm1、service_transportation@cppm3、service_transportation@cppm4的覆蓋稱為service_transport）。

可以通過任何服務(wù)實(shí)例來請(qǐng)求通信服務(wù)的創(chuàng)建。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，通過協(xié)調(diào)主服務(wù)來請(qǐng)求其。鑒于生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連接性是正確地建立的，添加到生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)cppm可以加入該生產(chǎn)服務(wù)。

新cppm然后可以連接到邏輯網(wǎng)絡(luò)?！?i>joinservice_transport（加入service_transport）”命令可以在存在之間的路由的建立之后沿著生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到新cppm。

一旦用戶有意地（例如軟件更新、重新編程等）或者因?yàn)閏ppm物理地?cái)嚅_或生產(chǎn)路由已經(jīng)斷裂卸下服務(wù)，就發(fā)送“leaveservice_transport（離開service_transport）”。如果cppm完全地隔離于生產(chǎn)系統(tǒng)的其余部分，則可以發(fā)送“removefromallserviceoverlays（從所有服務(wù)覆蓋移除）”命令。

根據(jù)描述的示例，網(wǎng)絡(luò)連接性總是存在于cppm和通信服務(wù)的配置器之間以便發(fā)送此類命令。如果網(wǎng)絡(luò)配置器不能到達(dá)cppm，則更新cppm是不可到達(dá)的的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，向剩余的cppm發(fā)送“suspendcppmfromservice_transport（從service_transport掛起cppm）”來通知它們生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)改變。仍然活躍的cppm掛起（suspend）到錯(cuò)失的cppm的通信，以及適配它們的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)視圖。

在本發(fā)明中介紹的在網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)之間的依賴性還影響創(chuàng)建、更新和改變通信服務(wù)的所有階段。一建立在至少兩個(gè)cppm之間的第一生產(chǎn)服務(wù)網(wǎng)格揉和，就可以通過第一發(fā)起cppm發(fā)送“createcommunicationservice（創(chuàng)建通信服務(wù)）”命令。該命令先于通過向后連接的其他cppm發(fā)送的“join（加入）”命令。僅當(dāng)維持存在于服務(wù)之間的生產(chǎn)路徑時(shí)，在物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的建立的通信服務(wù)才是正確的。

諸如mes過程之類的非生產(chǎn)相關(guān)的服務(wù)可能創(chuàng)建服務(wù)網(wǎng)格揉和而沒有沿著生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的直接路徑。

因此，此處不要求以上的對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的依賴性。網(wǎng)絡(luò)配置器僅要求兩個(gè)cppm被物理連接到通信網(wǎng)絡(luò)用于要被執(zhí)行的“create（創(chuàng)建）”、“join（加入）”或“l(fā)eave（離開）”通信服務(wù)命令。

作為示例性實(shí)施例，以下表格定義了哪些通信服務(wù)要求可以是通信服務(wù)請(qǐng)求的部分以及在參數(shù)方面描述該要求的方式。

因此本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在網(wǎng)絡(luò)物理生產(chǎn)模塊（cppm）之間存在具有正確的網(wǎng)絡(luò)qos且不具有明確的配置的連接性的提供。

使用通信本體論（ontology）以描述qos要求可以來自何處（例如可以在每個(gè)服務(wù)實(shí)例的服務(wù)描述中將帶寬、延遲、可靠性進(jìn)行硬編碼）也是可能的。在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的插入階段期間要在服務(wù)之間采用的實(shí)際值的協(xié)商取決于在生產(chǎn)覆蓋（或服務(wù)網(wǎng)格揉和）中的服務(wù)實(shí)例的動(dòng)態(tài)數(shù)量、連接它們的覆蓋鏈接的布局。

cppm應(yīng)能夠發(fā)現(xiàn)可以彼此相關(guān)聯(lián)的彼此的服務(wù)（即，存在在關(guān)聯(lián)的cppm之間的網(wǎng)絡(luò)物理鏈接或其間的覆蓋路徑）。該約束是用于請(qǐng)求在關(guān)聯(lián)的cppm之間的通信服務(wù)的先決條件（pre-requisite）。

中斷生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)也具有關(guān)于自動(dòng)地更新通信服務(wù)的直接的含義。本發(fā)明覆蓋如本文介紹的那樣的如何從生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)和本地服務(wù)描述自動(dòng)地生成請(qǐng)求的通信服務(wù)。

此外，系統(tǒng)范圍的策略也可以基于服務(wù)屬性，諸如定義將在插入階段協(xié)商的所有生產(chǎn)相關(guān)的服務(wù)分類為“高度地重要的”和要求“高可靠性”通信服務(wù)的服務(wù)規(guī)則。在擁塞或競(jìng)爭(zhēng)有限的網(wǎng)絡(luò)資源的情況下，非生產(chǎn)相關(guān)的服務(wù)接收剩余的網(wǎng)絡(luò)容量并且被視為較低優(yōu)先級(jí)。

雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的是在實(shí)施例之間的完全地或在一個(gè)或多個(gè)方面中的修改或組合在所有實(shí)施例中是可能的。