前言
早在1999年就已經(jīng)有了“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念，但是直到十年之后的2009年，IBM提出“智慧地球”的概念，才推動(dòng)很多國(guó)家把物聯(lián)網(wǎng)研究和發(fā)展提升到戰(zhàn)略層面。但是比較遺憾的是，直到現(xiàn)在的2015年，我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依然主要靠政府項(xiàng)目來(lái)拉動(dòng)，所以現(xiàn)在的發(fā)展似乎前景越來(lái)越不明朗。
政府似乎意識(shí)到這是個(gè)問(wèn)題，在一些互聯(lián)網(wǎng)公司的倡導(dǎo)和推動(dòng)下，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念。雖然“互聯(lián)網(wǎng)+”和“物聯(lián)網(wǎng)”都是以網(wǎng)為主，但是發(fā)展的側(cè)重有了本質(zhì)區(qū)別。“互聯(lián)網(wǎng)+”是以互聯(lián)網(wǎng)為主，外圍智能模塊和傳感器為輔，構(gòu)建互聯(lián)生態(tài)。而“物聯(lián)網(wǎng)”卻是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)在傳感器數(shù)據(jù)采集，設(shè)備控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控為主。
但是現(xiàn)在很多互聯(lián)網(wǎng)公司，做的是“互聯(lián)網(wǎng)+“的事，卻以”物聯(lián)網(wǎng)“的名義來(lái)宣傳。所以現(xiàn)在的人越來(lái)越搞不清”物聯(lián)網(wǎng)“的真實(shí)定位了。
我一直認(rèn)為從技術(shù)角度來(lái)看，所謂“物聯(lián)網(wǎng)“就是傳統(tǒng)工控網(wǎng)的一個(gè)外延。傳統(tǒng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，考慮到生產(chǎn)安全，都是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。另外實(shí)施和維護(hù)的代價(jià)相對(duì)較高。而在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越完善的今天，在各個(gè)領(lǐng)域都有了遠(yuǎn)程測(cè)控的要求。比如目前比較典型的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控、森林防火監(jiān)控、魚(yú)塘監(jiān)測(cè)和養(yǎng)殖管理等等。
“互聯(lián)網(wǎng)+”和“物聯(lián)網(wǎng)”由于發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)不同，在做架構(gòu)設(shè)計(jì)上肯定有所不同。“互聯(lián)網(wǎng)+“的項(xiàng)目，其實(shí)更看重的是用戶(hù)數(shù)，通信數(shù)據(jù)流量，這是衡量一個(gè)”互聯(lián)網(wǎng)+“項(xiàng)目成功的標(biāo)志，當(dāng)然這是也是那些做云平臺(tái)為主的互聯(lián)網(wǎng)公司最看重的，用戶(hù)數(shù)和通信數(shù)據(jù)流量正是他們的利益點(diǎn)所在。
而以中小項(xiàng)目為主的“物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目，其實(shí)更看重的，一是系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，因?yàn)橛行┍O(jiān)控點(diǎn)往往部署在人跡罕至的地方，系統(tǒng)的可靠性成為關(guān)鍵。二就是系統(tǒng)便于開(kāi)發(fā)和維護(hù)，因?yàn)榛诓煌袠I(yè)，不同工藝需求的，很難開(kāi)發(fā)出像民用領(lǐng)域的通用產(chǎn)品，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)整相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯和監(jiān)控畫(huà)面，所以是否易于開(kāi)發(fā)很關(guān)鍵。當(dāng)然維護(hù)更為重要，因?yàn)槠I(yè)級(jí)的“物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目一般設(shè)計(jì)至少是三年或更長(zhǎng)的生命周期，所以項(xiàng)目維護(hù)難以避免，甚至系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝的變更進(jìn)行變化，易于維護(hù)是“物聯(lián)網(wǎng)“項(xiàng)目一個(gè)不可或缺的要素。
由以上的說(shuō)明，我們可以很清晰地了解，從技術(shù)角度來(lái)講，做“互聯(lián)網(wǎng)+”和“物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目的架構(gòu)設(shè)計(jì)是有很大的不同，本篇文章主要介紹工業(yè)級(jí)“物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目的架構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)施。
工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)的概念和特色
由于筆者曾經(jīng)在傳統(tǒng)工控領(lǐng)域工作7年之久，所以理解“物聯(lián)網(wǎng)”更多是從工控的角度來(lái)考慮。所謂的工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)，不是工業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)，而是具備工業(yè)領(lǐng)域的特色的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，比如農(nóng)、林、牧和漁業(yè)等領(lǐng)域的相關(guān)項(xiàng)目。和工業(yè)領(lǐng)域的項(xiàng)目不同，沒(méi)有那么龐大和要求嚴(yán)格，采集和監(jiān)控的數(shù)據(jù)也相對(duì)較少，對(duì)設(shè)備、及實(shí)施和維護(hù)的成本比較敏感，并且一般要求遠(yuǎn)程監(jiān)控。但是相同的要求是，設(shè)備要穩(wěn)定可靠，便于根據(jù)工藝要求調(diào)整控制策略，方便升級(jí)、擴(kuò)展，易于維護(hù)。
傳統(tǒng)工控項(xiàng)目，一般相對(duì)龐大，環(huán)節(jié)多，開(kāi)發(fā)和實(shí)施周期都比較久，當(dāng)然項(xiàng)目的費(fèi)用也是相對(duì)高昂的。往往一個(gè)實(shí)施工控項(xiàng)目的公司，一年能做十幾個(gè)這樣的項(xiàng)目就已經(jīng)很繁忙了。而在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，由于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施比較完善，云服務(wù)公司也是層出不窮，可以花最少的代價(jià)，相對(duì)快速的完成一些項(xiàng)目。
由于開(kāi)發(fā)和實(shí)施的代價(jià)大大降低，所以可做的領(lǐng)域被大大拓寬了，形成了一個(gè)良性循環(huán)，做的越多，越可靠，也越便宜。越便宜，可做的項(xiàng)目也越來(lái)越多。
工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)思想
了解了工業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的一些特色，所以架構(gòu)設(shè)計(jì)方面就有了方向和思路。我們先從技術(shù)角度分析，當(dāng)前一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，從組成上來(lái)講，至少有三部分：一是設(shè)備端，二是云端（主要指公有云），三是監(jiān)控端。
1.設(shè)備端架構(gòu)設(shè)計(jì)
設(shè)備端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，工藝邏輯執(zhí)行及控制。
無(wú)論底層的設(shè)備數(shù)量有多少，通信協(xié)議有多復(fù)雜，考慮到項(xiàng)目安全等等因素，往往和云端通信，匯集在一個(gè)設(shè)備上，這樣的設(shè)備的角色往往是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，除了專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)和云端進(jìn)行通信外，有時(shí)候也會(huì)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，執(zhí)行一些業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的代碼。 和云端通信有很多協(xié)議可選，常見(jiàn)的有基于HTTP協(xié)議的Get或Put方法，從服務(wù)器獲取一些設(shè)置及狀態(tài)，及向服務(wù)器推送采集到的數(shù)據(jù)。但是對(duì)數(shù)據(jù)量相對(duì)比較大，實(shí)時(shí)性要求高的，往往是直接的Socket TCP/UDP通信，這樣傳輸?shù)拇鷥r(jià)相對(duì)較低，但是對(duì)編程設(shè)計(jì)方面要求比較高。
由以上分析，從功能層面上分，設(shè)備端架構(gòu)一般可分三層，一是數(shù)據(jù)采集&控制輸出層；二是工藝流程執(zhí)行層；三是數(shù)據(jù)上傳&命令接收通信層。
2.云端架構(gòu)設(shè)計(jì)
云端一般包含三部分：Web前臺(tái)+ Web后臺(tái)+中間件；
作為工業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，Web前臺(tái)一般會(huì)顯示這幾部分內(nèi)容，一是工藝畫(huà)面，和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的設(shè)備和工藝流程一一對(duì)應(yīng)，畫(huà)面可以實(shí)時(shí)反映工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的情況。二是各種數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、查詢(xún)和打印等。三是運(yùn)行日志，保存各種運(yùn)行情況，以備查詢(xún)。四是顯示系統(tǒng)診斷信息，便于系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，及時(shí)判斷問(wèn)題所在。
Web后臺(tái)相對(duì)復(fù)雜一些，一般完成三部分內(nèi)容的工作，如果是設(shè)備端基于HTTP協(xié)議通信，往往需要處理Get和Put請(qǐng)求。由于前臺(tái)有實(shí)時(shí)畫(huà)面，所以Web后臺(tái)有時(shí)候也需要向前臺(tái)界面?zhèn)鬏攲?shí)時(shí)數(shù)據(jù)，目前有些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是通過(guò)Web Socket協(xié)議進(jìn)行傳輸，也可以由專(zhuān)門(mén)的程序來(lái)處理。還有一部分功能比較重要，就是要建立設(shè)備數(shù)據(jù)和各種報(bào)表，曲線(xiàn)，日志的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便于適用盡可能多的現(xiàn)場(chǎng)。
在工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，一般中間件必不可少，其主要功能就是負(fù)責(zé)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，獲取數(shù)據(jù)或發(fā)送相關(guān)控制指令。此外還有一個(gè)比較重要的功能，由于中間件程序一般是作為系統(tǒng)的一個(gè)服務(wù)程序或普通應(yīng)用程序，生命周期較長(zhǎng)，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，可以處理一些相對(duì)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)換算及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。
3.監(jiān)控端架構(gòu)設(shè)計(jì)
監(jiān)控端一般包含PC、手機(jī)或平板監(jiān)控。
對(duì)一般項(xiàng)目而言，也許通過(guò)Web前臺(tái)就可以掌控一切了，但是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，如果對(duì)應(yīng)的手機(jī)或平板上沒(méi)有對(duì)應(yīng)的APP，那這個(gè)項(xiàng)目就感覺(jué)有了一個(gè)很大的缺憾。有了手機(jī)或平板APP，就可以身在任何地方，都可以相對(duì)方便的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)。
從功能上劃分，架構(gòu)可以相對(duì)簡(jiǎn)單的分為兩層，一就是UI界面顯示及操作層，二就是數(shù)據(jù)通信層，實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器信息交互。
4.小結(jié)
如果拋開(kāi)其他一切因素，僅從技術(shù)角度來(lái)講，實(shí)現(xiàn)以上三個(gè)大環(huán)節(jié)的功能，用什么系統(tǒng)平臺(tái)，任何開(kāi)發(fā)語(yǔ)言都可以完成其預(yù)定的功能。但是所謂的架構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅僅從功能角度來(lái)設(shè)計(jì)整個(gè)的系統(tǒng)平臺(tái)，更多還要考慮其可靠性，擴(kuò)展性，維護(hù)性等幾個(gè)方面。
作為工業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，大都是面向工、農(nóng)、牧、漁等具體行業(yè)，每種行業(yè)雖然從技術(shù)角度而言有很多類(lèi)似的部分，但是從工藝流程角度又有很大的區(qū)別，所以針對(duì)具體的項(xiàng)目，進(jìn)行代碼調(diào)整及相關(guān)功能的擴(kuò)展及二次開(kāi)發(fā)必不可少。但是面向一線(xiàn)的工程師往往技術(shù)水平及能力相對(duì)比較低，能否快速編寫(xiě)出可靠、健壯的代碼顯的非常重要，畢竟每個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)間是有限的，但是同時(shí)項(xiàng)目要求也是比較高的。
另外一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，包含了嵌入式設(shè)備的開(kāi)發(fā)、Web前后臺(tái)的開(kāi)發(fā)、服務(wù)程序開(kāi)發(fā)還有手機(jī)和平板程序開(kāi)發(fā)，每一項(xiàng)從技術(shù)平臺(tái)上來(lái)說(shuō)各種各樣，比如嵌入式設(shè)備，有微軟體系的Windows CE/XPE/.NET Micro Framework,有l(wèi)inux體系的嵌入式linux/uclinux等等，還有uCOSII/FreeRTOS/mbed OS等等實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，其開(kāi)發(fā)工具，系統(tǒng)架構(gòu)各不相同，各有特色。手機(jī)和平板目前至少也有三種開(kāi)發(fā)類(lèi)型，一種是iOS開(kāi)發(fā)，一種是安卓開(kāi)發(fā)和windows 10 UWP通用程序開(kāi)發(fā)等等。另外Web開(kāi)發(fā)就更多了，這里就不一一舉例了。
所以如果在整體架構(gòu)設(shè)計(jì)中，每種部分都選用不同的技術(shù)路線(xiàn)，那么每一種技術(shù)路線(xiàn)，意味著都要有一個(gè)團(tuán)隊(duì)去開(kāi)發(fā)，并且開(kāi)發(fā)完畢后，還需要上下進(jìn)行溝通，以便于把整個(gè)項(xiàng)目有機(jī)地聯(lián)系在一起。
開(kāi)發(fā)完畢后，更多的還有維護(hù)工作，不僅是開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的維護(hù)，更為重要的是現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，除了問(wèn)題，如何及時(shí)定位，及時(shí)解決。針對(duì)如上問(wèn)題，加上多年的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，所以我更看重統(tǒng)一化和組態(tài)化的架構(gòu)設(shè)計(jì)，下面我就講講我們是如何構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的。
物聯(lián)網(wǎng)通用中間件平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)
由于是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)通用中間件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，所以著眼點(diǎn)并不是一兩個(gè)非常有行業(yè)特點(diǎn)的項(xiàng)目平臺(tái)，而是面向不同行業(yè)，不同具體應(yīng)用的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，更多考慮跨行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)通用部分及同一個(gè)運(yùn)行時(shí)平臺(tái)支持多個(gè)項(xiàng)目點(diǎn)的功能。
下面我們就設(shè)備端、云端中間件及物聯(lián)網(wǎng)通用平臺(tái)分別進(jìn)行介紹。
4.1 物聯(lián)網(wǎng)嵌入式數(shù)據(jù)組態(tài)YFIOs架構(gòu)設(shè)計(jì)
在工控領(lǐng)域，組態(tài)軟件司空見(jiàn)慣。為什么很多工業(yè)項(xiàng)目采用組態(tài)軟件，原因主要有兩點(diǎn)，一是模塊化搭積木式的設(shè)計(jì)，技術(shù)門(mén)檻低，實(shí)施速度快，非常適合工控技術(shù)人員使用；二是可靠性非常高，由于模塊之間耦合性低，重用度高，并且每個(gè)模塊往往在不同項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)際都得到過(guò)運(yùn)行考驗(yàn)，所以穩(wěn)定性自不待言。
YFIOs的設(shè)計(jì)思想就來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)軟件，但是又具備了一些物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的功能特色。
圖1 YFIOs系統(tǒng)架構(gòu)
從圖1架構(gòu)圖上可以看出，YFIOs包含三大部分：驅(qū)動(dòng)層、策略層和核心層。
底部驅(qū)動(dòng)層支持大部分物理通信接口，主要功能就是和傳感器（或智能模塊）通信，獲取相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)及發(fā)送控制執(zhí)行指令。
上部策略層除了加載執(zhí)行一些系統(tǒng)策略（如系統(tǒng)通信策略）外，還可以加載用戶(hù)策略，這樣可以基于現(xiàn)場(chǎng)工藝流程，立即就可以進(jìn)行相關(guān)的工藝控制操作，不用送到服務(wù)端，等服務(wù)端遠(yuǎn)程發(fā)出控制指令。
中間核心層是最關(guān)鍵的，除了啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)和策略引擎外，還創(chuàng)建了兩個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè)是IODB，主要存放點(diǎn)數(shù)據(jù)（如溫度、濕度數(shù)據(jù)），另外一個(gè)是IOBC，主要存放塊數(shù)據(jù)（如攝像頭圖片）。策略程序和驅(qū)動(dòng)程序，完全解耦合，通過(guò)IODB和IOBC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
和傳統(tǒng)組態(tài)軟件（特指數(shù)據(jù)組態(tài)部分）相比，YFIOs有如下特色：
1）基于.NET系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和策略開(kāi)發(fā)，由于系統(tǒng)自帶垃圾回收機(jī)制，不用擔(dān)心在編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)和策略過(guò)程中，因內(nèi)存溢出等原因?qū)е孪到y(tǒng)當(dāng)機(jī)。
2）傳統(tǒng)的組態(tài)軟件一般對(duì)外不提供驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)SDK，即使有，大都也采用C++進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)開(kāi)發(fā)者要求比較高。YFIOs和傳統(tǒng)組態(tài)軟件不同，驅(qū)動(dòng)可以采用C#和VB.NET進(jìn)行開(kāi)發(fā)。且驅(qū)動(dòng)有多種運(yùn)行模式，不僅系統(tǒng)可以調(diào)用，用戶(hù)策略也可以調(diào)用。還可以綁定策略事件，通過(guò)觸發(fā)的方式去執(zhí)行指定的策略。
3）YFIOs的驅(qū)動(dòng)可以動(dòng)態(tài)替換，如果配置了相關(guān)的連接變量，只要驅(qū)動(dòng)變量接口兼容就可以替換，這大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行后的維護(hù)成本，外圍的硬件設(shè)備可以根據(jù)需要進(jìn)行替換。
4）YFIOs系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程升級(jí)和遠(yuǎn)程調(diào)試。支持三個(gè)層面升級(jí)，YFIOs運(yùn)行時(shí)升級(jí)、YFIOs驅(qū)動(dòng)和策略升級(jí)和YFIOs配置升級(jí)。
針對(duì)設(shè)備端，我們也設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)畫(huà)面的組態(tài)軟件YFHMI，由于這部分其實(shí)和傳統(tǒng)的畫(huà)面組態(tài)區(qū)別不是很大，所以這里限于篇幅，不再介紹了。
2.物聯(lián)網(wǎng)云端中間件YFCloud架構(gòu)設(shè)計(jì)
云端YFCloud中間件平臺(tái)，可以說(shuō)是完全脫胎于嵌入式Y(jié)FIOs，從圖2的架構(gòu)圖上就可以明顯看出，可以這樣說(shuō)，YFIOs是一個(gè)“單機(jī)版”的數(shù)據(jù)組態(tài)平臺(tái)，而YFCloud是一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)版”數(shù)據(jù)組態(tài)平臺(tái)。
YFCloud和YFIOs都可以運(yùn)行策略程序和創(chuàng)建IODB內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，不同的是YFCloud去掉了IODC內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，并且驅(qū)動(dòng)層簡(jiǎn)化為一種，就是TCP/IP通信接口,每一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備，服務(wù)器都會(huì)分配一個(gè)Socket連接，登錄成功后，才能正常通信。如果設(shè)備30秒上傳數(shù)據(jù)無(wú)變化，則發(fā)送心跳信號(hào)，否則60秒無(wú)數(shù)據(jù)收到，服務(wù)器會(huì)主動(dòng)關(guān)閉連接。
圖2 YFCloud中間件架構(gòu)
YFCloud還集成了WebSocket服務(wù)器，Web動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)可以通過(guò)WebSocket協(xié)議和服務(wù)器進(jìn)行通信。
YFCloud物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)是以項(xiàng)目為最小單位來(lái)進(jìn)行管理的，一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)一個(gè)項(xiàng)目模板，項(xiàng)目通過(guò)項(xiàng)目ID進(jìn)行區(qū)分。由于是二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，所以YFCloud提供了一個(gè)平臺(tái)級(jí)的開(kāi)發(fā)接口，通過(guò)接口可以管理相關(guān)的項(xiàng)目模板和項(xiàng)目（如創(chuàng)建、編輯、刪除、啟動(dòng)和停止等）。
3.物聯(lián)網(wǎng)通用平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)
圖3 物聯(lián)網(wǎng)通用平臺(tái)架構(gòu)
YFIOs嵌入式數(shù)據(jù)組態(tài)運(yùn)行在物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)上，直接和YFCloud進(jìn)行通信（云端中間件通過(guò)導(dǎo)入YFIOs的上傳IO表，就可以直接進(jìn)行通信了）。
物聯(lián)網(wǎng)通用平臺(tái)的Web前臺(tái)，目前默認(rèn)具備如下功能（每個(gè)項(xiàng)目模板可以根據(jù)需要，進(jìn)行選擇所需要的功能，項(xiàng)目完全繼承了項(xiàng)目模板的選擇）工藝流程顯示、工藝報(bào)表（日?qǐng)?bào)表，統(tǒng)計(jì)報(bào)表）、工藝曲線(xiàn)顯示、項(xiàng)目運(yùn)行日志、工藝參數(shù)配置和攝像頭監(jiān)控等等。
物聯(lián)網(wǎng)通用平臺(tái)的Web后臺(tái)，主要功能就是用戶(hù)管理、角色管理（和功能匹配的角色）、項(xiàng)目模板管理和項(xiàng)目管理。限于篇幅，就不詳細(xì)介紹了。
4.小結(jié)
該平臺(tái)的最大優(yōu)勢(shì)就是，從軟到硬，全部采用了.NET平臺(tái)。所以不需要太多的技術(shù)人員，就可以從上到下進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。對(duì)客戶(hù)來(lái)說(shuō)，由于涉及到的技術(shù)領(lǐng)域比較少，所以二次開(kāi)發(fā)及后續(xù)平臺(tái)維護(hù)也比較容易。
物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目案例簡(jiǎn)介
1.家庭遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)
這是比較早的一個(gè)案例了。設(shè)備外接血糖儀、血壓計(jì)、攝像頭、溫濕度模塊，內(nèi)部集成了RFID刷卡器及3G模塊。通過(guò)3G和遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通信，用戶(hù)或醫(yī)生通過(guò)網(wǎng)頁(yè)查看相關(guān)信息，其中醫(yī)生還可以遠(yuǎn)程留言并發(fā)送到設(shè)備。采用組態(tài)式的架構(gòu)最大的好處就是， 由于每個(gè)家庭已有的血糖儀或血壓計(jì)型號(hào)不同，設(shè)備可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的傳感器型號(hào)，選擇不同的驅(qū)動(dòng)，可遠(yuǎn)程部署驅(qū)動(dòng)進(jìn)行適配。
圖4 遠(yuǎn)程監(jiān)控檢測(cè)設(shè)備連接圖
2.農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)核心為物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)，外部連接攝像頭、溫濕度傳感器，通過(guò)以太網(wǎng)、Wifi或3G路由器把相關(guān)數(shù)據(jù)推送到服務(wù)器。
客戶(hù)可以通過(guò)PC、平板或手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控蔬菜大棚中的作物生長(zhǎng)情況。
圖5 農(nóng)業(yè)大棚手機(jī)監(jiān)控圖
3.近海漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)
通過(guò)水質(zhì)傳感器，獲取當(dāng)前水質(zhì)情況（Modbus RTU通信）；通過(guò)攝像頭獲取當(dāng)前圖片；通過(guò)GPS獲取當(dāng)前經(jīng)緯度；通過(guò)GPRS模塊把數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)端服務(wù)器。
圖6 漁業(yè)監(jiān)控設(shè)備連接示意圖
4.村級(jí)污水處理監(jiān)控系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)通過(guò)RS485/CAN和智能終端連接在一起，智能終端采集各種數(shù)據(jù)，或控制相關(guān)設(shè)備運(yùn)行。網(wǎng)關(guān)通過(guò)無(wú)線(xiàn)路由器或GPRS模塊向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，或者接收服務(wù)器的控制指令。
Web網(wǎng)頁(yè)可以查看現(xiàn)場(chǎng)工藝流程界面，工藝報(bào)表及設(shè)置工藝參數(shù)等等。
圖7 污水監(jiān)控設(shè)備連接示意圖
圖8 污水監(jiān)控Web界面圖
物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的未來(lái)發(fā)展方向
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)巨頭，瞄準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，大都是民用領(lǐng)域，如智能家居、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等等。這些領(lǐng)域的特點(diǎn)就是量大、并且相對(duì)統(tǒng)一，每個(gè)客戶(hù)不需要特別的定制（特別是硬件層面，區(qū)別不大，個(gè)性化最多在軟件層面）。
但是在非民用領(lǐng)域，即使類(lèi)似的項(xiàng)目，往往因?yàn)樽罱K客戶(hù)不同，工藝流程的差異，軟硬件也會(huì)有相對(duì)大的變動(dòng)。另外和民用產(chǎn)品不同，一是應(yīng)用環(huán)境相對(duì)惡劣，二是要求24*7連續(xù)運(yùn)行，對(duì)穩(wěn)定可靠性要求比較高，三是要便于擴(kuò)展，便于維護(hù)。
所以這類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，未來(lái)的發(fā)展方向，肯定是首先在可靠性上下工夫，滿(mǎn)足長(zhǎng)期使用的需求后，就是盡可能提取共用部分，讓每個(gè)項(xiàng)目的修改量降到最低。
當(dāng)然未來(lái)最有可能的發(fā)展方向就是，隨著現(xiàn)在分工越來(lái)越細(xì)，云計(jì)算發(fā)展的越來(lái)越成熟，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的確立和客戶(hù)技術(shù)能力的提高，未來(lái)也許是在最終客戶(hù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，不同物聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商各做一部分（或軟或硬），共同完成最終的項(xiàng)目。
作者簡(jiǎn)介：劉洪峰，網(wǎng)名葉帆，葉帆科技創(chuàng)始人兼CEO，前微軟（中國(guó)）.NET Micro Framework開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)成員，微軟全球最有價(jià)值專(zhuān)家(MVP)，CSDN十大MVB。以微軟.NET MF系統(tǒng)為核心，研發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)、YFIOs和YFHMI等物聯(lián)網(wǎng)中間件軟硬件平臺(tái)。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.ezxoed.cn/
本文標(biāo)題：工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)施
本文網(wǎng)址：http://www.ezxoed.cn/html/consultation/10839418840.html
相關(guān)文章
