物联网系统的基本架构如下图所示,主要由设备层(设备、无线数据传输模块)、数据处理层(网关服务器、应用服务器、数据库)以及云平台、终端展示层(WEB+移动端APP)组成。以无线数据传输模块为传输媒介,桥接着设备端与后台服务端的数据交互,借助广域网不受地域限制的特点,最终达到远程智能监管的目的。
系统具有广泛的适用性和可扩展性,可适用于公司通用数控机床、电气柜、变频器、专用变频器(如空压机、光伏水泵逆变器、升降机和塔吊等)、伺服、PLC等产品,助力客户生产和服务向数字化、智能化迈进。
1、无线采集传输模块:
GPRS数据传输模块有以下主要功能:
自动注册:模块上电后,会自动向服务器请求进行注册登记。
心跳检测:定时向服务器发送模块在线状态信息。
短信功能:利用短信监管模块内部参数。
透明传输:支持数据的透传功能,方便客户定制非标准协议。
远程锁机:在特定行业里可以实现远程锁机(可选功能)。
实时定位:模块支持实时上传GPS和基站定位,随时了解设备的位置。
远程升级:模块支持远程升级,可通过WEB平台一键升级。
故障上报:模块或设备发生故障时,实时上报平台。
SIM卡:支持不同国家的SIM卡接入,设置内部APN即可快速切换到当地网络。
2、数据处理和云平台层
数据处理层包括网关服务器、数据库和应用服务器三大部分,采用了分布式部署和高并发处理等关键技术,提高了系统的性能和并发能力。 关键技术:
1、分布式部署:基于单个物理服务器处理能力和性能瓶颈无法满足需求考虑,系统采用功能模块化集成设计,分布式文件服务部署到多个不同的物理服务器,提升了数据的处理及存储能力。
2、高并发处理:系统支持批量终端与服务器间同时并发通讯。采用多线程技术,提高了数据计算能力。另外利用缓存技术,屏蔽频繁与数据库访问导致I/O的负载压力,将部分数据移至内存区,内部间的数据交互速度远高于读取磁盘的速度,极大地提高了系统性能。
服务器作用:
1)网关服务器:作为数据传输的中转站,一方面将GPRS模块采集的数据传输应用服务器和存储数据,另一方面客户通过WEB或移动端APP操作的指令转换成协议转发给GPRS模块。网关服务器负责解析数据协议包、加解密、超时处理等逻辑处理,同时过滤掉错误包和非法数据包。为了提高安全保障,将内网和外网隔离开来,使外部无法直接访问内部服务器,保证内网服务器的安全。
2)数据库服务器:主要用于存储和管理数据,具有查询迅速准确、数据结构化、数据冗余度小、数据共享性好、数据独立性高等优点;
3)应用服务器:主要用于分析和处理数据,并为平台展示层提供各种数据接口,如管理设备、读写参数、查看实时数据、查看故障等。所有的接口支持JSON格式,方便接入,同时也可扩展为外部接口,供外部系统调用。
3、终端展示层
平台展示层主要是公司自主研发的WEB物联网系统和移动客户端APP。
4、核心功能
实时监测:实时监测设备运行状态和运行参数,如频率、电压、功率等,同时可以定制行业侧重的数据,让工作更方便更快捷。
远程控制:远程查看和修改设备参数,如运行、停止、故障复位,支持远程锁机、解锁功能,让工作更智能更高效。
GPS定位:实时定位追踪,智能显示位置。
数据报表:数据报表随时查看、导出,提供设备运行时间统计,同时也支持以图形方式展示。
故障分析:实时故障上报,可查看故障原因和解决方法,故障记录随时可查,提供故障统计功能,以图表和列表形式展现。
设备管理:设备类型管理,设备参数配置,提供设备到期的查询和修改功能,轻松管理设备。
客户管理:采用分层管理,客户层级关系清晰明了,管理方便。
权限管理:用户根据需要对各个角色进行权限分配和管理,如读写参数、设备管理、查看定位等。
新产品快速接入:新产品通过简单的配置设备参数即可快速接入平台。
数据安全:采用多层校验,数据加密存储,安全可靠。
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