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程序员视角:工业物联网网关之拆解物联网领域的技术栈

时(shi)间:2023-04-17浏览:1336


 



以程序员开发的角度(du)来说,可以从(cong)前、后端发展划(hua)分:主要负责开发物联(lian)网(wang)系统的平台及商业应用;

嵌(qian)入式软(ruan)件:以(yi)设(she)备端的开发为主,这一(yi)部分(fen)按照所采(cai)用的技术(也(ye)就是硬件模块),被(bei)划分(fen)成许多不同的子域;

从广义的物(wu)联网来看(kan),任何(he)物(wu)品,只(zhi)要能够(gou)接入网络(luo),都可以称(cheng)(cheng)之(zhi)(zhi)为(wei)设备,或(huo)者称(cheng)(cheng)之(zhi)(zhi)为(wei) thing。

一个设备要(yao)想接入到网(wang)络(luo),肯定需要(yao)通(tong)信(xin)功能,包括(kuo):有线通(tong)信(xin),无线通(tong)信(xin)。

在一些传统行业(ye),或(huo)者(zhe)对通(tong)信质量要求比(bi)较(jiao)高的场景下,部署有(you)线网络也是(shi)比(bi)较(jiao)常见的。


需要用到工业物联网网关的设备

 ZigBee是一个(ge)局(ju)域网的无线通信协议, ZigBee 类似的无线通信(xin)协议还有:ZWave、RF433、BLE 等(deng)等(deng)。

它们的作用都是都是为了让(rang)多个设备(bei)能够组网,节点(dian)之(zhi)间(jian)以多跳的方式传输数据,达到通信的目(mu)的。

这些(xie)数据(ju)最终会汇总(zong)到一个叫做工业物联网网关的(de)设备,然(ran)后(hou)与云端的(de)服务器进行通(tong)信(xin)。



 



有很多人辨别不清网关(guan)开发 设备开发这两种。

网关(guan)开发稍(shao)微(wei)复杂一些。从功能上来说,网关(guan)需要实现:

设(she)备(bei)的(de)管理(li)(与物联网平台的(de)设(she)备(bei)管理(li)不(bu)是(shi)一个概(gai)念);

规则引擎(qing)(在断(duan)网(wang)的状态下实现场(chang)景联动(dong)等功能);

通信协议转换(把物理网(wang)平台的通信协议转成设备私(si)有协议);

有些工业物联网网关(guan)中,还会集成不同的无线通信协议模块,比如:把 ZigBee、BLE、红外等功能,集成在(zai)一(yi)个当中(zhong),这样的(de)话,不同(tong)通信方(fang)式的(de)设(she)备(bei)就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)个系统中(zhong)共存(cun)了(le)。


 


此时,工(gong)业(ye)物联网网关就要做更多的工作:

上行链路:在不依赖(lai)于(yu)云计算的情况下,不依赖(lai)于(yu)云计算,不依赖(lai)于(yu)任何一个终端,也不依赖(lai)于(yu)任何一个终端。

下行链路(连接到设备):把来自云(yun)计(ji)算的一致数(shu)据转换成适(shi)合不(bu)同通信(xin)协议的数(shu)据;

而设备的(de)开(kai)发就更容易了(le),只需要研究(jiu)出一(yi)种特殊的(de)无(wu)线通讯协议(yi)即可。

对(dui)于这种类型的(de)装置,通(tong)常会采用(yong)对(dui)应的(de)通(tong)讯模(mo)块,并为其提供了基础(chu)的(de)协议栈。

而开发(fa)人员(yuan)所(suo)要做的工作,则(ze)是对(dui)系统中(zhong)所(suo)使用的通讯协(xie)议进行(xing)(xing)了(le)解,并(bing)在此基础上,对(dui)系统中(zhong)的指令(ling)进行(xing)(xing)分析,并(bing)对(dui)系统中(zhong)的数据(ju)进行(xing)(xing)汇报(bao)。


物联网平台开(kai)发(fa)




物联(lian)网平台是将企业应用与(yu)终端(duan)连接起来(lai)的一(yi)种中(zhong)介,它可以屏蔽各类复(fu)杂的终端(duan)界面,使(shi)终端(duan)能够(gou)更快地访(fang)问终端(duan)。其(qi)目的是(shi)为用户提供(gong)一套统一的通信标准(zhun)与 SDK,使(shi)用户能够更快地接(jie)入到各类硬件设备,并从设备接(jie)入的(de)(de)(de)(de)数量,通信数据(ju)的(de)(de)(de)(de)流量,以及提供不同的(de)(de)(de)(de)业务层(ceng)次的(de)(de)(de)(de)服务中获取利润。

除(chu)此之外,也(ye)有(you)下(xia)一个层次的(de)(de)企业,为(wei)物联(lian)网的(de)(de)领域(yu),研发出了自己的(de)(de)平台(tai)。因为(wei)没有(you)足够的(de)(de)认知(zhi)度,所以只有(you)通过“联(lian)合发展”的(de)(de)方式,才能吸引到“硬件(jian)”的(de)(de)进入。

从开发的角度来看,物联网平台的开发技术栈主要是后台开发。物联(lian)网平台最宝(bao)贵的就是数据,如何(he)利用(yong)(yong)这些数据,这就是业务应用(yong)(yong)的事情了。


业务应(ying)用开发




而所谓的商业应用(yong),则(ze)是指(zhi)利用(yong)物联网平(ping)台中的 API,在设备管理、数据上报(bao)、指令发布等方(fang)面,进行(xing)一系列的商业应用。

设(she)备管(guan)理是以设(she)备访问为基础(chu),为用户提供更加丰富(fu)和完整(zheng)的(de)设(she)备管(guan)理能力,从而降低大(da)规(gui)模(mo)的(de)设(she)备管(guan)理的(de)复杂(za)性(xing),提高管(guan)理效率。

通过物联(lian)网平台(tai)的(de)设(she)备和数据,可以产生多种(zhong)不同的(de)业务应(ying)用场景,这(zhei)需(xu)要(yao)按(an)照具(ju)体的(de)系统功能,进行按(an)需(xu)开发。



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