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智物联Mixlinker物联网项目是如何实施的
——智物联Mixlinker物联网项目是如何实施的

发布时间:2017-11-02 12:02     新闻类型:产品资讯      人浏览
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在前几期专题里,为大家介绍了智物联的产品及系统服务,今天为大家讲解下智物联的物联网项目是如何实施的。

首先智物联物联网项目实施需要经过以下阶段来完成,每一个阶段都非常重要,并且是一环套一环的,不仅便于客户理解,而且能在项目实施过程中更好、更高效地协调。虽然对于不同的项目,实施的内容、方案可能会有所不同,但大体都是按照以下的流程进行的。

阶段一 ·对象
物联网项目的第一个阶段就是确定物联网的对象。在智物联的工业物联网中,一般对象都是工业设备,可能是一台空气压缩机、一台发电机组、一部电梯或者任何的工业设备;除了这些单一的设备,由多个拥有相同通信协议的设备组合联控的复杂装备,也可以被当做为物联网的对象。

智物联工业物联网在对物联网对象的定义上是很灵活的,没有太多的限制。
物联网,项目实施

阶段二 ·接口
无论是哪种物联网对象,我们更关心的是它们的通讯接口。这里的通讯接口指的是支持数据输入输出的单元。通常物联网对象的控制单元即可作为通讯接口,例如空压机和发电机组都有控制器,拖拉机有ECU等等。但复杂的物联网对象不止有一种通讯接口。

通讯接口的I/O口是我们最关心的也是最重要的,因为我们要知道通过何种途径才能从物联网对象那里获取数据。大部分控制器都有一个具体的物理I/O口,如RS-232、RS-485、CAN、SPI、IIC,甚至RJ45等,通过这些物理接口,数据可以通过ModBUS、PPI、OPC或TCP等协议传输。出于安全或其他因素的考虑,一些设备制造商也可能使用私有协议,智物联的物联网系统也是可以支持的。

另外,我们需要给适配器提供一个直流9-24v或交流24-30v的电源,从控制箱或者其他地方额外提供。关于适配器,我们后面会详细解释。
物联网,项目实施
智物联的工业物联网系统可以同时支持多种接口和通信协议。简而言之,I/O口和通信协议的确认非常重要,它关乎能否正确读取到物联网对象的数据。如果我们确定了物联网对象,并正确地找到了物理和逻辑的接口,就意味着数据的读取没有问题,可以进入下一个阶段。

阶段三 ·数据表
数据在任何通信服务中都很重要,因此提供标准数据表也是物联网项目实施的重要环节。数据表是通过控制单元的通讯协议经过一定的规则整理出来的,智物联的工程师会协助客户完成这一准备。在提供数据表之前,需要弄清楚几个问题:
1、我们到底关心哪些数据。是温度,压力,电压,电流频率,运行速度等数据,还是开关、继电器等的状态。
2、要从哪里获取这些数据、如何获取。例如是在PLC的36#寄存器中3601的地址或是其他途径。
3、确定数据的类型。即该数据是整型、浮点型、布尔型还是字符型,是十进制、十六进制还是二进制。
4、数据传输用的是哪种通讯协议。是ModBUS协议,PPI协议还是其他私有协议。

关于通讯协议的数据表,设备生产商通常会有相应的文档或表格。但还需要将它按照智物联的规范做一些整理。
物联网,项目实施
上图是某一空压机厂家的原始数据表,下图是另一个设备制造厂家提供的通讯协议数据表:
物联网,项目实施

无论客户提供的原始数据表是怎样的形式,都需要按照一定的规则整理成智物联需要的标准数据表。

下图是标准数据表的基本框架,让我们跳过数据表表头的项目概要部分(Project Summary),来具体了解标准数据表的组成部分。
物联网,项目实施

the KEY (定义)
第一列展示的是数据名字,我们可以用有实际意义的单词给数据命名,例如 ”pressure”  或 “temperature”,这种命名方式可以从中窥得数据背后的信息;我们也可以用没有实际意义的变量或符号来代表特定的数据,例如 “K_1” 或 “L_01_02”。请注意,the KEY不仅是数据的定义,它更多是数据的“代号”,在后期的APRUS、GARDS、FIDIS以及APP等编程中非常重要。   
the Description(含义)
这一列是对KEY的描述。当KEY是以变量命名的时候,这一列的描述就非常有用。

the Unit/Value(单位/数值)
这一列是描述KEY数值的单位(A、V、MPa、rpm等),在这一列中还需说明数据的有效范围,例如0/1,0~100等。

the Type(数据类型)
在智物联的物联网系统中,我们根据数据的特点,把物联网对象的数据分成五种类型:
1、STA(状态类型)
状态类型的数据指的是设备的实时运行参数,例如“压力”、“温度”等,在设备运行的过程中,它们可能随时发生改变,然而通常都是连续性的变化。另一种STA类数据也可能是布尔型数据(0/1),例如某一值的开关状态等。STA型数据通常按照一定的周期进行处理,这一点后文会详谈。
2、EVNT(事件类型)
事件类型的数据指的是特定环境下发生某个事件产生的数据,例如某个电机的开启或关闭,某个开关的开启或闭合等。由此可见,某一事件的发生可以产生EVNT型数据,并将最终改变STA型数据。下面我们以开关为例说明EVNT类数据特点,当某人开启一个开关,这显然是一个“事件”,因此是一个EVNT型的数据,同时开关的状态从0变到了1,因此它同时也是一个STA类数据。
3、 FLT(故障类型)
故障类型的数据取自设备本身的故障报告。在设备运行出现问题的时候,控制器通常会产生故障报告。FLT型数据通常是布尔型数据(0/1),1通常代表发生了故障。
4、ALT(告警类型)
告警类型的数据取自设备本身的预警或报警报告,和故障类型相似。
5、SET(设置类型)
工业设备通常需要工作在特定的条件下,因此需要确定一些阈值、边界条件以及工作参数等,这些就是设置类型的数据。例如,一个空调被设置的参数是“制冷模式,20℃,最大风速,左右扫风”,那它就应该根据设置的参数工作。我们可以在控制面板中改变SET型数据,也可以通过物联网远程修改。

通过把设备的数据整理成以上几种类型,智物联的工程师即可以分析数据,协助客户找到隐匿在现象背后的设备问题及运行趋势。

 the R/W (读取类型)
这一列是说明KEY的读或写的类型,它分为以下几种类型:
RR            在一定的周期下读取
RI             在设备初始化的时候读取
RC            只在数据改变的情况下读取
RI+RC       集合RR和RI的情况
RQ            请求的时候读取
WQ           请求的时候写入

通常我们不需要用到WR、WI或WC类型,但是也支持那些读取类型。STA型数据通常是RR类型。

the Cycle (报文周期)
这一列是说明数据的上报周期,通常以秒为单位,仅适用RR的读取类型。

the Register/Addr (寄存器/寄存器地址)
这一列是标明KEY对应的PLC寄存器及其地址,或其他可以读写KEY值的途径或方法。

the offset (偏移量)
这一列是说明PLC或其他控制单元的物理地址偏移量。

 the Present (展现方式)
这一列是说明数据在终端应用中的展现方式,终端应用可以是智物联提供给客户的B/S端的应用管理系统(FIDIS)、手机APP等。数据的展现方式是多种多样的,可以是坐标、列表、图表、表盘等,还可以根据客户的需求定制开发。

对于“数据表”这一实施阶段,总结如以下图所示:
物联网,项目实施

阶段四 ·APRUS
APRUS(Advanced Programmable Remote Utility Server,高级可编程远程数据适配终端)是工业物联网的数据采集适配器,是智物联专为物联网对象提供的适配中间件,以使对象联网,并与对象进行通信(读写数据)。

关于适配器有4点注意事项:
1、确保正确的电源供应。适配器需要工作在直流9~24V或者交流12~30V,300~500mA电流条件下, 通过控制器或者独立电源供电。为APRUS提供一个良好、稳定的电源非常重要,不符合要求的供电会对适配器本身及数据传输带来不可预期的后果,任何突然降低的电压都会造成适配器重启,过压也会给适配器造成难以恢复的损害。
2、确保适配器与接口之间正确的物理连接。这是非常重要的,任何不当的连接都可能导致数据错误甚至没有数据显示。
3、确保使用的是GSM物联网卡。适配器目前只支持G网通信(GPRS)而不支持CDMA网络,因此在国内我们可以选择移动或者联通等运营商。使用物联网卡时,请留意账户余额及到期时间,确保卡在使用期间内有足够的余额。
4、给适配器编程。智物联的适配器是可编程的,它支持Lua语言编程。Lua语言非常简单易学,因此客户不需要懂得C或者C++语言,不是专业的编程者也可以掌握它。我们已经用Lua语言编写一些模块,通过它们客户可以简化代码,快速编程。对此智物联的工程师会提供技术支持和培训。
物联网,项目实施
阶段五 ·GARDS
GARDS(Generic Asynchronous Remote Data Service,通用异步远程数据服务)是智物联物联网架构体系的核心。这里我们不需要做任何事情,只需要知道GARDS是为我们的物联网做支撑的。GARDS负责从APRUS获取数据,同时发送一些指令到APRUS、存储数据到数据库、按照确定的规则加工数据、与应用系统交互数据等等。

APRUS默认支持GARDS的数据规则,同时它也支持其他网络和其他数据传输规则,因此我们也可以使用第三方的数据平台。
物联网,项目实施

阶段六 ·FIDIS
Fidis(Flexible Information & Data Integrated Service,柔性信息与数据集成服务系统),它是智物联物联网应用的基础。它由数据库GALOS(内部逻辑控制和数据处理单元)、FIDIGEAR(内部数据交换单元)、FIDIMAN(用户界面),和FIDAPI(应用程序的API包)组成。对于用户而言,最熟悉的当属最终交付使用的FIDIS网站。

Fidis通常独立部署在客户的一个或多个物理服务器上,也可以部署在阿里云等私有云服务器上,由智物联的工程师根据配置需求协同搭建。

FIDIS是高度自定义的系统,可以根据客户的需求灵活配置,也可通过简单易学的LUA代码进行二次开发。通过fidis可以做很多事情,比如:
·管理key值
·管理所有的客户
·管理所有联网的设备
·管理用到的SIM卡
·管理所有联网适配器
·查看设备的历史数据
·实时监控设备/装备状态
·管理数据处理规则
·管理APP和其他的订阅

下面是FIDIS系统的一些演示界面:
物联网,项目实施

物联网,项目实施

Fidis是由客户自己管理的,管理信息和商业数据都是保存在客户本地或私有云服务器上的,GRADS只保存设备数据。由此可知,FIDIS是属于客户的系统。

项目进行到这个阶段,可以总结成以下图片:
物联网,项目实施
智物联会给客户提供纸质或电子的培训材料,包括适配器的Lua编程手册、FIDIS管理说明及编程指导等,也可以根据客户的需要,提供更多的技术文档。

阶段七 ·应用
智物联提供标准的安卓或iOS手机APP和大屏应用软件,同时也支持按照客户需求定制开发其他运用。

物联网,项目实施

物联网,项目实施
(大屏应用展示)

物联网,项目实施
(手机APP应用展示)

最后,整个项目的实施规范就可以总结成以下图片。
物联网,项目实施

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