从端到云——工业物联网项目全栈快速开发
YFIOs云端中间件集成了WebSocket服务器,Web动态网页可以通过WebSocket协议和服务器进行通信。
YFIOs云端中间件以项目为最小单位来进行管理的,一个或多个项目对应一个项目模板,实际应用通过项目ID进行区分。
4.2.1 远程IO监控
图13 YFIOs云端中间件
在云端服务器上打开YFIOs云端中间件-客户端程序,可以看到在“工业物联网演示”项目模板下,我们看到“工业物联网Demo”应用的运行标志已经变为绿色,表示物联网智能网关设备已经和云端连接成功。右侧的显示面板上可以看到从物联网智能网关上传到云端的各种IO数据。在该界面上,也可以对继电器变量进行操作,写入0或1,可以看到物联网智能终端上对应的继电器闭合或开启。
4.2.2 远程参数&远程升级
图14 远程参数&远程升级
针对一个具体的项目,远程参数即可能云端策略需要,也可能同时远程设备上的策略需要,如果是这种情况,处理要复杂一些,相关参数需要保存到云端服务器,并且参数一旦修改,需要同时通知云端策略和远程设备上的策略。如果仅远程设备需要,那么简单期间,可以直接通过YFIOs云端中间件直接传递一个二进制参数文件即可。
远程升级的实现要相对复杂,因为升级文件相对较大,并且传输通道有可能是GPRS窄带传输,所以需要分段进行传输。要确保整个的升级文件,完整可靠的传输到远程的物联网智能网关上,并且重启重连成功后,才算真正的升级完毕。
由于基于同一个项目模板下的多个相关应用的物联网智能网关上的应用往往是一样的,所以只要设定一个升级文件就可以升级整个项目模板下的所有的项目应用。但是这有一个前提,要升级的固件版本,要比设备上当前运行的版本高。
考虑到一些特殊情况的存在,YFIOs云端中间件也支持远程强制升级,不管当前什么版本,不管以前运行的什么应用,都可以强制实现远程升级的功能。
4.2.3 云端策略开发
YFIOs云端中间件的策略和YFIOs嵌入式的策略开发基本相同,也含有OnLoad、OnRun和OnUnload,差别就是云端中间的策略能力更强,可以充分利用Windows平台本身的.NET Framework能力。
有些业务逻辑即可以放在设备端的策略里,也可以放到云端的策略里,比如一些当日量和累积量的处理和换算。有些最好放到设备端,比如某些指标超过阈值,需要立即关闭或开启设备的。有些则放在云端更合理,比如需要把数据进行永久存储的。
云端策略分三种类型:核心策略、公共策略和用户策略。核心策略,YFIOs云端中间件每个项目都会执行,公共策略是多个项目可选择性的执行,用户策略则是用户项目模板下的项目才会执行。其上三种策略从代码结构上没有什么区别,以所在的目录决定其策略类型。
图15 策略管理
五、云画面YFHMI组态开发
YFHMI画面组态最早支持WinCE平台,后来在WinCE平台软件的基础上开发出了基于.NET Micro Framework平台的版本。.NET Micro Framework一般运行在相对资源较小的物联网芯片(Cortex-M系列)上,所以YFHMI在性能和体积上做了进一步的优化。考虑到Html5+WebSocket是未来WEB前端的主流,在YFHMI支持Windows版本后,又直接推出了Html5的组态版本。
5.1 Web组态画面构建
5.1.1 创建组态画面
在创建基本组态画面的同时,我们还是需要导入在【2.4.5】章节所导出的IO配置文件,以便于动画绑定对应的IO变量(如图16所示)。
图16 YFHMI图元创建 & IO导入
我们构建的组态画面比较简单,两个指示灯分别对应智能终端的I1、I2,一个切换开关对应Q2,四个文本框分别对应T1、T2、T3和H。IO变量导入后,相关的图元分别绑定上对应的变量。?
5.1.2 导出Html5文件
图17 Html5网页导出
导出的bg.png、Monitor.html、PublishIO.xml和YFWebSocket.js四个文件需要上传到云端对应的项目模板目录下。导出的PublishIO.xml文件需要导入云端IO列表,以设定对应的发布IO。
5.2 Web画面呈现及操控
图18 动画监控
在Web网页上我们打开动画监控页,可以看到这个内容是和我们在YFHMI中创建的组态画面是一致的,并且其显示的数据也和真实设备的值一样(和YFIOs云端中间件的IO实时数据保持一致)。这个时候如果我们用鼠标操作开关按钮,可以看到物联网智能终端的继电器吸合或释放。
六、应用案例
综上,我们可以看出无需太多专业技能,无需太多时间,就可以从端到云构建一套相对实用,且有一定复杂度的工业物联网方案。下面我们将介绍的案例,就是我们这两三年来在实际现场实施的项目,是真正得到实际运行考验的项目。
6.1 远程污水监测/监控系统
图19 恭城远程污水监测界面
图20 龙滩远程污水监控界面
图21 硬件控制柜
广西龙滩和恭城的污水监
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