MicroPnP：一款 用于无线检测和传动的零配置平台

4) 通过使用开放标准和协议避免厂商锁定。每个设备上的 MicroPnP 协议栈都完全符合 IEEE、IETF 和 IPSO 标准要求，因此非常容易与第三方解决方案集成。在链路层，SmartMesh IP 采用 IEEE 802.15.4e TSCH，同时，支持 IPv6 的传统 IoT"上协议栈"由 IETF-6LoWPAN、UDP 和 CoAP 组成。此外，每个 MicroPnP 外部设备都采用 IPSO 数据模型，以处理异构设备和第三方应用之间的互操作性问题。IPSO 数据模型定义一个公共的对象模型 (Object Model)，该对象模型由一个 URL 模板和一套标准化数据类型组成，以使应用软件能够与设备进行有意义的交互，包括与其他设备中的软件交互。

5) 毫不费力地进行应用开发和集成。最后，一套软件库 (以 JavaScript、Java 和 NodeJS 形式提供) 编程访问支持 MicroPnP 的网络，同时允许在最终用户应用和 MicroPnP 设备之间建立防 NAT 连接。由于这些库直接与每个设备上的 MicroPnP 软件、网络网关和云组件集成，所以可帮助每个人在几分钟内开发出完整的 IoT 系统。

实用中的 MicroPnP 模型

图 2：MicroPnP 模型

安装和运行一个 MicroPnP 设备网络的典型模型如下 (图 2)：

1. 集成外部检测和传动设备：一旦插入外部检测或传动设备，MicroPnP 应用电路板就自动检测和获取其类型。然后，该应用电路板向云中运行的管理实体请求一个合适的驱动器软件。
2. 外部设备驱动器软件的安装和网络集成：无论何时管理实体接收到驱动器软件安装请求，都会自动下载设备驱动器软件，并将其安装到发出请求的设备上。一旦安装完成，外部设备就可在网络中使用了。
3. 按计划访问和管理：最后，可重用软件库大幅降低了开发成本。这些库在远程客户端和各个 MicroPnP 设备之间提供全局双向访问。这些库为 IoT 最终用户提供了一条简便但强大的快速开发应用的途径。

获奖和商业应用

MicroPnP 在 2015 IPSO Challenge 竞赛上获得第三名，该竞赛评估 IoT 应用和原型机的创新性、广泛适用性、可销售性和易用性。2015 年 12月在美国硅谷举行的 Designers of Things 大会上，10 家半决赛入围公司向一个行业评审小组介绍了他们的原型机。

图 3：进行能源管理以实现数据中心优化

除了参加 IPSO Challenge，MicroPnP 也正在部署于世界各地的各种检测环境中，包括家庭能源记录分析、数据中心优化 (图 3)、工业设施 (图 4)、甚至农场 (图 5) 环境。例如，在数据中心环境中，监视温度、湿度、AC 电源监视传感器等的即插即用式传感器可提供环境中能源流动的详细信息，并监视设备功耗，同时即插即用式传动器允许自动控制设备。

图 4：设施监视

除了能源管理，MicroPnP 设备还用来监视机器和工厂中的有关基础设施 (图 4)，检测泄漏或机器的异常行为并实时提供警报。在这种情况下，MicroPnP 网格网络提供了极其可靠和可扩展的通信媒介，这种通信媒介可扩展至涵盖很大范围的工业设施，同时用一对电池就可运行 10 年之久。

图 5：MicroPnP 用于精确的畜牧养殖

最后，MicroPnP 可实现智能化的精确畜牧养殖 (图 5)。即插即用式传感器和传动器几分钟就可安装完毕，能够实时提供有关动物所处环境条件的高分辨率数据，包括饲料消耗、水的使用、温度、湿度、空气质量和污染，从而提高了农场的效率。

总结

工业物联网应用预计将部署在动态变化的环境中，并可靠运行很长时间。然而，大多数用户都在努力解决现有 IoT 检测解决方案固有的复杂性和高成本问题。本文介绍基于凌力尔特 SmartMesh IP 嵌入式无线网格网络的 MicroPnP 平台采用了完全不同于现有解决方案的方法，整合了 10 年学术研究成果和领先的工业无线网络技术以实现了零配置。

为了大幅降低工业检测和控制系统的总体拥有成本，MicroPnP 支持零配置即插即用式外部检测和传动设备，这些设备可从云中管理，并非常方便地与传统系统集成。此外，管理人员还能够实时查看网络运行和设备状态。我们的同类最佳能源管理网络有 10 年的电池寿命，同时能够保持业界要求的 99.999% 以上的网络可靠性和强大的端到端安全性。