迄今为止,制造装备运行状态的数字化和网络化实现仍以工业PC、I/O装置、数据采集卡以及设备控制网组成的自动化测量系统为主,易受装备物理结构、安装空间以及系统成本等因素的制约。嵌入式系统技术为解决这一难题开辟了新的途径。本论文将传感器、人工智能、计算机网络以及嵌入式系统等领域的技术综合应用于工业设备终端设计,提出了嵌入式智能体、嵌入式智能信报系统等概念,为实现制造装备运行状态的数字化和网络化提供一套嵌入式测量的新原理和新方法。主要研究内容和成果有:提出了资源约束型嵌入式网络化智能传感器(即IP传感器)的设计模型,融入了虚拟外设以及嵌入式INTERNET等技术特征。论文系统介绍了IP传感器的设计原理、体系结构以及数据校正技术,分析了资源约束型嵌入式INTERNET设备的网络时延特性,给出了若干种改进网络时延性能的措施。不仅解决了工业现场网络传感器接口协议标准统一等问题,而且显著地降低了设计成本,为推动资源约束型网络化计算设备的设计与普及应用奠定了坚实的理论和技术基础。提出了嵌入式智能体的概念,并将其用于传感器网络组织结构和对等通信建模,建立了一个具有自主决策以及协作特性的嵌入式网络化协同节点即EmAgent设计模型。论文系统介绍了EmAgent的结构模型及其工作原理,探讨了分布式网络环境下,EmAgent名字解析机制、设备资源描述方法,以及资源动态发现和调度策略。不仅解决了网络传感器之间的对等通信问题,而且极大简化了传感器网络组织结构的建模过程。融合智能报文和执行转移机制,建立了一个新的轻量级分布式协作实现平台,即嵌入式智能信报系统EmMessage。论文系统介绍了EmMessage概念、设计模型、安全机制以及实现技术。不仅解决了EmAgent之间的网络协作,提高了协作效率,而且为资源约束型EmAgent突破资源限制而解决复杂的任务提供了一种新的实现途径。提出了一种基于Rényi信息熵的设备状态特征提取的简约方法。基于统计矩-信息熵的等价性,推导了广义统计矩的解析表达式,并据此构造了一组新颖的无量纲特征量。与现有方法相比,该序列特征量具有提取简单、计算量小等优点,满足制造装备状态监测系统中资源约束型计算设备数据简约的需要。基于上述方法,实现了资源约束型EmAgent原型,开发了网络化的设备运行状态内嵌式在线监测平台软件ESN-DCBM。研究成果可广泛用于工业设备运行状态的网络化测量、传输和处理,已在嵌入式远程测控产品开发、大金空调设备性能远程监控系统、RFID封装设备内嵌式维护系统设计等方面获得成功应用,为实现制造装备和制造过程的网络化监测、现场设备信息与企业管理信息集成、提高制造装备运行可靠性提供理论方法和技术支撑。