韓洋

摘要：本系統(tǒng)具有無縫對接通用電表、傳輸穩(wěn)定、擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低、云存儲(chǔ)并實(shí)時(shí)查看等特點(diǎn)；在2個(gè)方面尋求突破：一是針對儀表和傳感器的數(shù)據(jù)采集；二是數(shù)據(jù)通過無線透傳模塊接入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；wifi無線接入；實(shí)時(shí)查看

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0029-02

本文結(jié)合青島港集團(tuán)QQCT公司對每臺輪胎吊各班組用電量統(tǒng)計(jì)的實(shí)際需求基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)和框架做出設(shè)計(jì)。結(jié)合目前WIFI和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，通過電能計(jì)量芯片ATT7053對岸橋和場橋的電表用電量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，運(yùn)用無線通信技術(shù)將用電量數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)上，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用云平臺上實(shí)現(xiàn)對接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、處理和分析，實(shí)現(xiàn)對各操作班組用電量的統(tǒng)計(jì)。

1 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路的設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)需要采集不同協(xié)議的儀器和傳感器數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊大多采用MODBUS協(xié)議，智能電表遵循97規(guī)約，傳感器則采集電壓變化，數(shù)據(jù)傳輸采用RS485雙絞線。要設(shè)計(jì)可切換的符合MODEBUS協(xié)議和97規(guī)約的接口電路及485總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂瞥绦颉?/p>

2 控制系統(tǒng)的開發(fā)

控制系統(tǒng)功能分為儀表數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)無線透傳兩部分。

主控制器采用arduino2560，為了同時(shí)采集，智能電表數(shù)據(jù)，溫濕度等傳感器數(shù)據(jù)，采用RS485總線方式搭建分布式線路系統(tǒng)，穩(wěn)定通信距離可達(dá)上千米，具有抑制共模干擾的能力，最多并聯(lián)32個(gè)接入終端。

為滿足大范圍區(qū)域內(nèi)終端數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)布線的不同需求，數(shù)據(jù)無線透傳采用wifi方式。接入器終端采用wifi模塊將數(shù)據(jù)透傳到中繼器，中繼器采用gprs路由器將數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)云平臺。可大大減少網(wǎng)絡(luò)布線壓力。

3 無線透傳模塊的配置

為了數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸，采用wifi模塊的透傳模式，通過wifi模塊SDK編程，完成固件編寫。使用調(diào)試軟件將手機(jī)和wifi模塊接入同一個(gè)路由器，wifi模塊作為TCPcleint，加入手機(jī)創(chuàng)建的tcpServer中，燒寫wifi固件代碼。為了實(shí)現(xiàn)wifi模塊自動(dòng)連接物聯(lián)網(wǎng)云平臺，需要配置API，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳云平臺。

數(shù)據(jù)透傳模塊采用樂鑫公司的ESP8266 ESP12F模組，使用調(diào)試軟件手機(jī)和8266接入同一個(gè)wifi網(wǎng)絡(luò)即接同一個(gè)路由器，手機(jī)放熱點(diǎn)也可以。這里我們使用手機(jī)和8266連接同一個(gè)路由器。打開手機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，點(diǎn)擊配置輸入端口號8266，點(diǎn)擊激活。打開ide修改下代碼進(jìn)行調(diào)試。

4 云平臺系統(tǒng)的搭建

物聯(lián)網(wǎng)云平臺采用樂為物聯(lián)，可通過pc端和手機(jī)端查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并對歷史數(shù)據(jù)簡單分析，可對指定數(shù)據(jù)值短信報(bào)警，可反向控制設(shè)備開關(guān)狀態(tài)，可定制用戶信息。為此需要配置觸發(fā)器，根據(jù)API授權(quán)機(jī)制和HTTP調(diào)用機(jī)制編寫程序，并配置數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、分析等功能模塊。

物聯(lián)網(wǎng)云平臺配置方法：首先添加設(shè)備，通過點(diǎn)擊“我的設(shè)備”選擇編輯已有的默認(rèn)設(shè)備或者選擇“添加新設(shè)備”，其次添加傳感器，進(jìn)入“我的物聯(lián)”->“傳感器與控制器”->“傳感器列表”，點(diǎn)擊右邊的“新建”，然后使用api測試，模擬數(shù)據(jù)上傳。進(jìn)入首頁的“開發(fā)者指南”->“API列表”->“測量設(shè)備接口”->gateway/updateSensors，網(wǎng)址如下：http：//www.lewei50.com/dev/apitest/3填入 你的的“Userkey”在“API URL”的http：//www.lewei50.com/api/V1/gateway/UpdateSensors/你的網(wǎng)關(guān)號填入網(wǎng)關(guān)號（一般是01），點(diǎn)擊“調(diào)用接口”，最后返回“我的物聯(lián)”->“傳感器與控制器”->“傳感器列表”，就可以看到數(shù)值。PC端和手機(jī)端顯示結(jié)果，如圖1和圖2所示。

5 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Arduino和wifi的物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)，能夠?qū)㈦姳淼葍x表和傳感器連接互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了接入系統(tǒng)的基本功能。該接入系統(tǒng)具有功耗低、云存儲(chǔ)、穩(wěn)定性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

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