工業(yè)物聯(lián)功能架構(gòu)及集成網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì).pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)具有極其廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場需求，全球很多知名組織和公司正全力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
　　目前已經(jīng)存在多種物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架，但是并沒有一個(gè)統(tǒng)一的、通用的、適用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的架構(gòu)，立足于此，本文在現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適用于工業(yè)環(huán)境的工業(yè)物聯(lián)功能架構(gòu)和適用于該架構(gòu)的智能網(wǎng)關(guān)。通過研究物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)發(fā)展，提出了三層平臺(tái)架構(gòu):感知層、網(wǎng)絡(luò)層、云上應(yīng)用層;結(jié)合三層架構(gòu)，給出軟件架構(gòu)，詳細(xì)定義了軟件各模塊的名稱、功能、接口;最后給出

2、數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)，將之分為采集數(shù)據(jù)流、管理數(shù)據(jù)流、控制數(shù)據(jù)流，并結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)背景詳細(xì)分析了數(shù)據(jù)走向。
　　云平臺(tái)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接方式有直接連接和通過網(wǎng)關(guān)連接兩種，為了更好的與平臺(tái)適配，本文設(shè)計(jì)了適用于該平臺(tái)的智能網(wǎng)關(guān)，將網(wǎng)關(guān)分為三層:信息接入層、業(yè)務(wù)邏輯層、上行通信層。重點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。定義了網(wǎng)關(guān)程序框架，將程序分為十一個(gè)項(xiàng)目，對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目的組成、功能進(jìn)行定義;針對(duì)網(wǎng)關(guān)功能模塊，給出數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)封裝、看門狗模塊、配置管理的

3、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法;網(wǎng)關(guān)中數(shù)據(jù)庫使用Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，給出其移植方法、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)用接口。
　　針對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)中請求/問答機(jī)制的不足以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用下的需求，本文在智能網(wǎng)關(guān)中設(shè)計(jì)了基于MQTT協(xié)議的發(fā)布/訂閱系統(tǒng)。通過對(duì)輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的研究，對(duì)發(fā)布者和訂閱者工作流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)異步通信的目的。
　　最后，本文在Linux系統(tǒng)中搭建發(fā)布/訂閱系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)證明，基于MQTT的發(fā)布訂閱系統(tǒng)