📦 分拣机多任务调度
& 通信协议设计
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01
分拣机系统概述
物流基石
分拣机在物流中的应用
基本组成
分类与选型
02
多任务调度基础
核心概念
任务定义与属性
调度评价指标
实时 vs 非实时
03
分拣机任务模型
建模分析
任务到达模式
执行时间模型
依赖与资源约束
04
经典调度算法
基础算法
FCFS
SJF
优先级调度
轮转RR
05
实时调度算法
硬实时
速率单调RMS
最早截止时间EDF
最小松弛度LLF
06
分拣机专用调度策略
实战策略
格口优先级分配
动态负载均衡
紧急包裹插队
07
任务同步与互斥
并发控制
信号量机制
互斥锁
读写锁
死锁预防
08
任务通信机制
IPC
共享内存
消息队列
管道
RPC
09
通信协议基础
网络模型
OSI七层
TCP/IP
串口协议
以太网
10
分拣机内部通信协议
PLC/传感器
PLC与上位机
传感器采集
执行器控制
11
Modbus协议应用
工业总线
Modbus RTU
Modbus TCP
功能码详解
报文解析
12
CAN总线在分拣机
车载/工控
CAN帧结构
位定时与同步
CANopen协议栈
13
EtherCAT高速应用
实时以太网
EtherCAT数据帧
从站控制
分布式时钟同步
14
OPC UA在分拣机
信息集成
信息模型
客户端/服务器
发布/订阅
15
无线通信选型
Wi-Fi/5G/LoRa
Wi-Fi 6
5G
LoRa
ZigBee对比
16
调度与通信耦合设计
协同
调度决策 vs 延迟
通信带宽影响
17
调度系统软件架构
架构风格
分层架构
微服务
事件驱动
18
RTOS选型
实时内核
FreeRTOS
VxWorks
RT-Thread
μC/OS-III
19
调度器实现技术
内核细节
任务控制块TCB
就绪队列
上下文切换
时钟节拍
20
通信协议栈实现
协议工程
协议状态机
缓冲区管理
超时重传
流量控制
21
分拣机调度仿真
离散事件
离散事件仿真
OMNeT++
MATLAB Simulink
22
性能分析与调优
优化
调度延迟分析
吞吐量计算
CPU利用率
通信瓶颈
23
可靠性设计
容错
任务冗余容错
通信链路冗余
看门狗
数据校验纠错
24
安全性设计
防护
访问控制
数据加密
通信认证
安全启动
25
调度系统测试
质量保证
单元测试
集成测试
压力测试
长时间稳定性
26
案例：交叉带分拣机
实战
需求分析
任务划分
调度策略
协议选型
27
案例：滑块式分拣机
高速跟踪
高速包裹跟踪
实时位置同步
异常包裹处理
28
案例：AGV分拣机器人
多机协同
多AGV路径规划
任务分配
无线通信组网
29
未来趋势
前沿
AI智能调度
TSN时间敏感网络
数字孪生与边缘计算
30
课程总结与项目实战
综合
综合项目需求
系统设计文档
代码实现调试
项目答辩