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近年来,工业现场中数据采集的通讯协议繁多、集成不方便等问题给数据的交互带来了极大的挑战。由于各设备与工业云之间都需要进行信息的交换,这使得工业现场的服务器与工业云端的数据交互越来越频繁。因此,嵌入式OPC UA(OPC Unified Architecture)服务器及资源调度的研究具有重要理论意义以及工程实践价值。针对工业设备如何实现统一的工业数据通讯协议以及工业数据上传到工业云端后的资源调度这两个问题。首先,以开源的OPC UA项目Open62541为基础,为其设计开发嵌入式的OPC UA服务器来统一四轴工业机器人的数据采集接口。然后,建立嵌入式OPC UA服务器与工业云端的模型,在此基础上提出改进粒子群任务调度算法。最后,搭建测试平台来验证开发的嵌入式OPC UA服务器以及所设计的算法的性能。本文的工作主要包括以下几个部分:1.研究了OPC UA、云计算、Cloudsim的相关关键技术。主要包括OPC UA数据交互架构、OPC UA应用程序开发架构、云计算的特点、云计算虚拟化技术、云计算迁移技术、Cloudsim系统架构以及Cloudsim工作模型。2.设计了嵌入式OPC UA服务器。针对开发嵌入式OPC UA服务器的软件开发工具包(Software Development Kit,SDK)造价昂贵、不透明、难以进行二次开发等问题。以实验室的工业四轴机器人作为工业现场的代表,利用开源的OPC UA项目Open62541的应用程序接口(Application Programming Interface,API)开发嵌入式OPC UA服务器来统一工业四轴机器人的数据交换接口,并进行了服务器运行功能的测试。3.设计了改进粒子群的任务调度算法。针对工业现场与工业云端中使用的资源调度算法前期速度慢、后期容易陷入局部最优等问题。首先,建立嵌入式OPC UA服务器与工业云端的模型。然后,以嵌入式OPC UA服务器采集到的数据生成数据集作为建立模型的数据输入。最后,在此基础上设计了改进粒子群的任务调度算法。4.搭建了测试平台并完成了测试验证。在实验室的工业四轴机器人上验证了开发的嵌入式OPC UA服务器的数据采集功能。将嵌入式OPC UA服务器采集的数据随机生成1000个数据集作为Cloudism的数据输入,并且在Cloudsim仿真平台上加载设计的算法和其它的调度算法,验证了所设计的改进粒子群任务调度算法的性能。测试结果表明,本文所设计的嵌入式OPC UA服务器实现了OPC UA的核心功能,统一了数据采集协议,打破了平台的限制,满足工业现场实时数据采集的需求。本文所设计的改进粒子群任务调度算法与其它算法相比较具有更好的性能,达到了预期的效果。