怎樣使用無線 I/O 網關搭建物聯網系統

發布時間:2019-07-01 閱覽數:1168

圖文/智造商

記得兩年前我們曾經報道過一款名為Spider67 Mobile的現場級無線 I/O 產品,它能夠幫助用戶將設備現場的各類信號,通過移動無線通訊網絡直接接入遠程云端的數據系統,實現各種物聯網應用。我當初撰文時“猜想”這款產品可以為企業與底層設備元件之間的信息交互提供一種獨立于傳統的自動化控制系統、不受現場復雜的元件線路和位置分布限制的物聯網技術手段。

那么,對于用戶來說,在使用 Spider67 Mobile 這樣的無線 I/O 網關集成物聯網系統時,大致會是怎樣的應用過程呢?本期,我們基于我們手頭掌握的產品信息,來和大伙簡單聊聊。

先來看一下整個 Spider67 Mobile 系統的架構和組成。

從上圖這張架構圖看,Spider67 Mobile 系統從設備現場到終端平臺主要由 I/O 組件、目標數據池和操作終端...等幾個部分組成。系統大致的工作流程是,部署在現場的 I/O 組件將信號通過無線通訊統一與目標數據池進行交互,用戶則可以通過終端平臺訪問數據池,對現場設備進行訪問和操作。

I/O 組件主要就是 Spider 系列的現場 I/O 了,分為移動無線和總線通訊兩種版本。前者可通過 Wi-Fi 或 4G 直接接入移動通訊網絡,標配 16 DI/DO,同時搭載了標準現場總線端口用于本地 I/O 可擴展;后者為用戶提供了更多的 I/O 選項,包括數字量、電壓型和電流型模擬量的輸入輸出,但在通訊接口上就只有傳統現場總線的選項。用戶可以將多個現場 I/O 通過現場總線串接到一個 Spider67 Mobile 模塊上,并以它作為網關接入通訊網絡。

目標數據池的作用是直接與現場 I/O 進行實時交互,并存儲數據,為終端應用系統訪問現場設備提供緩沖數據接口。Spider67 Mobile 默認的數據池是 ELCO 的  IoT Hub™,在這種情況下,用戶一般是不會感受到這個數據池的存在的,因為 Spider67 Mobile 網關與  IoT Hub™ 之間的通訊是在無需配置的情況下自動完成的。

操作終端方面,Spider67 Mobile 為用戶提供了基于 IoT Hub™ 的應用配置管理平臺。用戶只需登陸相應賬號,便可對已部署的現場 I/O 系統進行各種訪問操作,如:添加設備組件、參數配置、數據展示、閾值設定...等等。

按照我的理解,Spider67 Mobile 系統的應用大概會是這樣一個流程:

首先自然是硬件布局。用戶需基于系統的 I/O 點數、類型和地理位置的分布在現場布置相應數量的 Spider67 的 Mobile 和總線擴展模塊,并將需要接入系統的設備元件連接到這些 I/O 模塊上。這與一般自動化系統中 I/O 的使用是一樣的。

接下來,如果用戶選擇使用 Spider67 Mobile 的標準服務,官方會為其提供一個(套)與網關 ID 匹配的應用賬號,包括管理員和使用者,用以訪問 Spider67 Mobile 的應用配置管理平臺。

據了解,在使用標準服務的情況下,應用配置管理平臺是可以通過 IoT Hub™ 自動識別和檢測到現場已經上電的 Spider67 Mobile 網關的,因此用戶并不需要對現場 I/O 進行通訊協議方面的設置。因此,用戶登陸應用配置管理平臺后,用戶首先要做的,是根據應用需要對現場的 I/O 模塊進行組態和設定。

目測這里所說的組態大概包含這與幾個方面:

  • 為各個 Mobile 網關擴展總線型 Spider67 I/O 模塊;

  • 標定 I/O 端口數據的物理含義及工程單位;

  • 設定模擬量信號與實際物理值之間的換算關系;

  • 設置輸入數據的在展示方式,如:圖形、表格、曲線...

定義輸出數據的邏輯關系,如:基于閾值的報警信號...

完成上述 I/O 模塊的組態配置以后,用戶再登陸應用終端平臺,就可以使用數據趨勢圖表和閾值報警...等功能對現場設備實施遠程監控和管理了。

可以看到,用戶在使用 Spider67 Mobile 系統服務搭建物聯網系統時,基本不需要對現有設備進行任何調整,也并不要求具備十分專業的 IT 技術能力,加上前面所說的獨立于傳統的自動化控制系統和不受現場復雜的元件線路和位置分布限制的特點,它其實為很多傳統應用領域的信息化轉型升級提供了另一種比較現實有效的方法。

而如果用戶具備一定的 IT 系統集成能力,也完全可以基于自身定制化需求開發一套定制化的應用操作平臺,并將 Spider67 Mobile 現場級 I/O 整合到其中。據了解,針對這種情況下,官方會為用戶提供相應的 I/O 模組配置工具,用于幫助實現 Spider67 Mobile 網關與用戶自定義平臺的協議對接。顯然,這就是另外一種非標的服務模式了。

就目前公布的資料看,Spider67 Mobile 系統所展示出來的功能,主要還是集中在各類檢測和監控類的應用場合,例如:

  • 對設備工作電流、電壓、工作溫度、振動、液位及壓力等狀態等采集監控;

  • 對車間、倉庫、地下車庫、城市管廊...等區域的溫濕度采集;

  • 對工業、民用熱力管網、蒸汽管網...等集中管道區域熱力及流量監控;

  • 對工廠、戶外、公共區域...等有毒有害氣體、空氣顆粒物、水質污染源的監控;

  • 對戶外氣象站提供包括光照、雨量、風向、風力、PM值...等氣象數據進行采集;

  • ...

     

目測官方未來應該會針對用戶需求基于現有系統框架持續進行各種應用功能的升級,如:數據評估與分析、預測性維護、擴展 5G 通訊能力...等等。

當然,這就是后話了...