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                    礦聯云物聯網建設整體解決方案

                    發表時間:2018-10-26

                    ServerSuperIO向下可以采集傳感器或設備的數據或接收Super Link網關上傳的數據,向上與云端對接,在方案中起到中斷器的作用。

                    億礦云物聯網通信框架結構與特點


                    總體結構示意圖

                     ServerSuperIO向下可以采集傳感器或設備的數據或接收Super Link網關上傳的數據,向上與云端對接,在方案中起到中斷器的作用。

                    .ServerSuperIO結構與特點


                    總體結構示意圖


                    數據鏈路和控制示意圖

                    ServerSuperIO不僅僅是通訊框架,否則它和任何其他的通訊框架沒有任何區別,也不具備現實意義。ServerSuperIO是一個物聯網框架,首先是以設備(傳感器)為核心構建的框架,設備(傳感器)的協議無關性,可以隨意掛載設備驅動在框架下運行。所以ServerSuperIO本質上協調設備驅動(協議)、IO通道(COMNET)、運行機制(模式)之間的協調機制,使之無縫結合、運行??蚣芫邆淙缦绿攸c:

                    • 輕型高性能通信框架,適用多種應用場:輪詢模式、自控模式、并發模式和單例模式。
                    • 支持協議驅動器,可以按規范寫標準協議和自定義協議。
                    • 支持發送數據緩存器,支持命令緩存重發和按優先級別發送。
                    • 支持協議過濾器,按規則篩選數據,并且可以承繼接口,自定義過濾方式。
                    • 支持接收數據緩存器,可以緩存不符合過濾器的數據,和下次接收數據進行拼接。
                    • 支持按設備命令優先級別進行調度設備,保證有高級別命令的驅動及時發送。
                    • 支持一個設備驅動,同時支持串口和網絡兩種通訊方式,可以監視IO通道數據。
                    • 支持一個設備驅動,在網絡通訊時可以支持TCP ServerTCP Client兩種工作模式。
                    • 支持WebSocket,進行數據采集與轉發。
                    • 支持多設備共享同一IO通道進行通訊。
                    • 支持定時清理超時的網絡IO通道。
                    • 支持顯示視圖接口,滿足不同人機對話的需求。
                    • 支持服務組件接口,例如:4-20mA輸出、LED大屏顯示、短信服務、以及多功能網關服務。
                    • 設備驅動與設備驅動,設備驅動與服務器(云端)可以實時雙向交互,上傳數據和指令下發。
                    • 支持OPC ServerOPC Client。
                    • 支持創建多服務實例,完成不同業務的拆分。
                    • 支持跨平臺部署,可以運行在LinuxWindows系統。
                    • 支持SuperRTDB、eDna、CoreRT實時數據庫。
                    • 支持mysql、oracle、sqlserversqlite數據庫。

                    .物聯網建設的現實情況

                    認清物聯網建設困難的前提是對現實世界的認知,有些特定行業都根本不具備物聯的基礎條件,也更談不上物聯網建設,相反也證明物聯網的發展會有廣闊的市場空間;也有很多具備物聯網建設的基礎,但是條件比較落后,底子比較薄,現實面臨四個多樣性的困難:設備多樣性、協議多樣性、通訊機制多樣性、數據多樣性。這就是我們面臨的問題,但是面對結構化的多樣性問題,要用結構化的手段或框架來解決,這是各方面得到保障的前提。

                    .解決現實問題

                    曾經接觸過上海一家公司,有專人負責網關層的數據采集,有專人負責服務(云)端的對接,很不穩定、經常出現問題。解決細節問題,不能用細節的思維方式去解決,而是要有更廣闊的思維、結構化思路才能夠徹底的、更好的解決問題。網關層、服務端是否可以使用同一套框架?并且框架之間是否可以無縫對接?如果可以實現,應用同一套框架,提高開發效率,降低用人成本和時間成本。

                    .實現級聯交互與控制

                    如果單單是采集硬件的數據與控制,也只能算是本地的系統,但是在物聯網和集成系統建設中,必須形成體系化、網絡化框架。所以ServerSuperIO在采集本范圍內的數據信息與控制外,還要形成與上一級的ServerSuperIO進行數據交互,以及接收下一級的ServerSuperIO的交互數據,那么ServerSuperIO之間就形成了級聯的關系,主要完成兩大職責:數據的級聯上傳和反向控制,進而對設備本身進行級聯控制。

                    1.傳感器之間的交互、控制

                    采集與控制單個設備,在實際應用中還遠遠不夠,還要能夠設備與設備之間進行信息傳遞與控制,并且返回給發送控制源設備確認信息。例如:在監測流量計嚴重報警的情況下,是否應該調節或控制液體源頭的閥門。類似的例子很多。

                    2. 傳感器與云端的交互、控制

                    ServerSuperIO提供了服務驅動的接口,一些除設備驅動類的功能以外,都可以以服務驅動的方式存在,例如:多設備采集的數據的融合模型計算、與其他平臺或上層進行交互等等,在此僅以與服務端進行交互為實例進行介紹。與設備驅動之間的交互與控制不同的是,設備驅動主動把采集的數據信息傳遞給服務驅動,服務驅動與云端進行交互,在接收云端指令后,發起傳遞信息或控制設備驅動,設備驅動再返回確認信息給服務驅動。


                    .ServerSuperIO Designer IDE介紹
                      Designer IDE是在ServerSuperIO基礎開發的,支持掛載設備驅動和服務驅動、OPC Server/Client、數據轉發客戶端/服務端、支持標準的Modbus協議驅動等。以前專注于ServerSuperIO基礎框架的開發,側重于框架的性能、擴展性、功能等,Designer IDE使整個框架操作更簡單、易用?;赟erverSuperIO開發的設備驅動或服務驅動,可以掛載到IDE下運行。如下圖:

                        通過ServerSuperIO OPC Client讀取數據信息,并把數據信息存儲到實時數據庫或關系數據庫。如下圖:
                     

                        把設備驅動或OPC Client讀上來的數據,通過OPC Server為其他系統提供可訪問的接口,可以選擇輸出數據的設備點表或OPC Client點表。如下圖:


                        數據轉發(客戶端)可以增加轉發任務,主動連接其他服務器端,并且根據設備點表和OPC Client點表配置要轉發的數據。如下圖:

                         數據轉發(服務端)支持客戶端主動連接ServerSuperIO,并針對已經連接的終端設備(PC機、手機、Web業務系統等)轉發設備點表和OPC Client點表的數據。如下圖: