物联网系统集成(物联网控制系统)

 

随着物联网技术的普及，不知不觉中我们的生活里已随处可见各种各样的物联网应用案例。诸如路边整齐停放着的共享单车、共享助力车、地铁站里的闸机以及家中的各种智能音箱、智慧窗帘、智能开关等等都是物联网应用中的经典案例。可以预见，在不久的将来大量优质的物联网解决方案的涌现和落地，将会给我们的生活带来更好的体验和更多的便捷。

本文中，以新风系统为实例，为大家讲解构成智慧管理系统核心要素。

新风系统的现状

一个容易被大家忽略，但却是非常有必要认真考虑的事情——室内新风系统。常见到的新风系统大致由一些开关，一些管道，几组电机组成，打开开关就工作，关闭就完全停止，噪音大，在无人干预的状态下无法自动启动和停止，不能对空气质量进行监控和告警，也不能根据个人偏好运行等等。也许是成本问题，也许是涉及多方设备、组件的通讯、控制，导致项目实施难度较大，致使新风系统并没有得到普及和推广，甚至在商务活动场所（办公场所、厂区、仓库等）内都没有得到很好地应用。

智慧的新风系统

什么是物联网我们不在此赘述，需要深入了解的可以在网络上搜索该关键词了解。我们今天聊一聊与物联网技术深度结合后的新风系统都会发生哪些改变，以及普通人如何拥有自己的智慧新风系统。

了解物联网的小伙伴都知道，在物联网的世界里，所有的事物彼此间都可以连接和交换信息，也正因为物联网为事物赋予了这样的能力，才使得我们想象中的智慧新风系统成为可能：

感知空气质量、室内温度，触发空气质量告警或者自动调节机制；感知区域活动状态，是否有人，是否需要开启；提前为即将来到某个区域的人们置换空气；根据长期处在某个环境中的人的偏好，调节空气温、湿度，含氧量等；

智慧系统——物联网应用中的大脑和中枢神经

无论我们通过什么方式收集信息，传达命令，我们都需要一个综合信息管理系统，专门用于信息采集、信息存储、信息处理、事件触发、流程引擎（任务和指令调度）等工作。换句话说，如果一个综合信息管理系统具备了以上特点，我们就可以说，它是一套智慧管理系统。如：小明回到自家家门口了，这时候小明家的智慧系统将触发尝试开启入户通道的流程，当流程中的节点都成功执行后，智慧系统触发人物偏好预设流程，触发入户语音交互流程，向智能门锁下达开锁指令等，这一系列的动作，构成了我们的智慧生活体验。

回到正题，这里我们不讨论小明有没有进到家，也不关心他们家的智慧系统聪不聪明，我们重点为大家介绍一套简单、好用的物联网管理平台以及怎么用它搭建我们自己的智慧管理系统。

亿佰特物联网管理平台，因其简单、易操作、运行稳定的特点，我们将其作为《智慧新风系统》项目中《智慧管理系统》的角色，通过以下步骤完成智慧新风系统的项目落地：

1.设备接入

在需要进行环境数据采集的地方，完成中继设备的安装和接入。中继设备用于连接传感器与智慧管理系统，实现数据和控制指令的传递。（中继设备接入过程请参考设备接入和配置教程）

2.采集数据上报

在指定位置安装需要的（如温度、湿度、空气质量检测）传感器，并将其与中继设备进行连接，中继设备根据智慧管理系统中的配置参数，开始数据的采集与上报。

3.流程调度（工作流程引擎中进行数据处理）

智慧管理系统的数据IO服务收到数据后，将其投递到数据处理流程中进行处理。如：数据运算、数据存储、事件触发等 。

互联网小常识：在一般规模的网络系统中，尤其是一期工程的建设中，人们经常采用多个并行的GE/10GE交换机堆叠的方式来扩展端口密度，由一台交换机通过光端口向上级联，将汇聚层与接入层合并成一层。

a)、告警（发送告警通知）

当数据点的数据，满足用户对该数据点告警触发器的预设值时，流程中的触发器节点将触发告警事件，并调用针对该事件的处理规则完成后续行为，发送报警通知给指定联系人等。

b)、联动（下发指令到设备）

当数据点的数据满足用户对该数据点的联动触发器的预设值时，流程中的触发器节点将触发联动事件，并调用针对该事件的处理规则完成后续行为，下发联动指令到指定设备等。在本方案中，主要利用联动功能，下发新风系统启动、停止和调节指令到新风系统控制系统中，以实现环境状态变化后的联动反应。

当然，在具体的应用中，还需要更多的传感器或者数据采集终端（如具备人脸识别的摄像头），以实现人物身份识别及偏好控制功能。其设置方法与上述大同小异，因此不再做特别描述。

边缘计算——设备接入

传感器因成本工作特性及体积等原因，导致我们无法为其叠加网络功能、远程控制能力，所以，人们为传感器与智慧系统增加了中继设备，智慧管理系统通过这些设备，实现与传感器等的数据双向传递和远程控制的功能。如：云IO类网关、DTU、RTU等。

本文中，我们将采用亿佰特E870系列的云IO类网关作为中继设备，它提供以太网、4G等的支持，基于MQTT协议，并且支持Modbus，可以覆盖大多数传感器的数据交换和控制协议，并且接入简单：

在智慧管理系统中添加设备模型，定义中继设备的数据点（传感器等边缘设备）。在智慧管理系统中添加要接入的设备。设备上电，启动成功后会自动完成与智慧管理系统的连接，并在智慧管理系统中显示为在线状态，新接入的设备，会在成功启动后，自动同步智慧管理系统中的数据点配置。设备根据数据点配置，开始进行传感器的数据采集和上报（自动上报和变化上报等），完成设备接入过程。

数据采集和上报

互联网小常识：设计一个网络安全方案时，需要完成以下四个基本任务：（1）设计一个算法，执行安全相关的转换（2）生成该算法的秘密信息（如密钥）（3）研制秘密信息的分发和共享的方法（4）设定两个责任者使用的协议，利用算法和秘密信息取得安全服务。

温度、湿度、空气颗粒物检测以及其它传感器，作为智慧管理系统的感知器官，是我们的智慧管理系统根据环境变化作出反应的核心部件，我们需要选择灵敏度、准确度都比较高的，由于需要长期不间断工作，因此，还需要选择低功耗、高稳定性、高可用性的产品。

那传感器采集完数据以后，怎么上报到我们的智慧管理系统中呢？解决方案多种多样，在本文中，我们使用亿佰特物联网管理平台配套E870系列产品作为中继设备与传感器连接，负责传感器数据的采集、上报以及智慧系统的控制指令下发等工作。传感器与中继设备连接过程及智慧管理系统中的配置：

将传感器与E870连接。在智慧管理系统中，根据传感器协议类型等在设备模型中添加对应数据点。（如Modbus ）在新添加中继设备时或者手动同步边缘计算配置参数到中继设备。

通过以上操作，我们的智慧管理系统便具备了特定的环境感知能力。接下来，我们再进行一些配置，就可以让我们的智慧管理系统对这些环境状态的变化做出反应。

流程调度

在亿佰特物联网管理系统中，集成了工作流引擎，可根据用户的流程配置进行数据的处理和控制。每个传感器采集到的数据通过中继设备上报至智慧管理系统时，都会被投递至数据传输及处理流程中，该流程根据用户的流程参数调用指定流程或者当前流程的指定节点进行数据的处理。如保存数据、数据再加工、事件触发流程、告警流程、联动流程等。

当事件触发时，根据报警配置、联动配置等，启动报警流程、联动流程，通过并发的和有时序地调用不同的流程和节点任务，从而实现智慧管理系统对不同数据作出不同反应的目标。在将来，您还可以根据自己的项目需求，自行开发特定场景下的业务流程，实现更加复杂的物联网智慧项目的落地。

互联网小常识：IEEE802.11b的典型解决方案：对等解决方案、单接入点解决方案、多接入点解决方案、无线中继解决方案、无线冗余解决方案和多蜂窝无缝漫游解决方案。

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