【摘要】 在社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步下,信息產(chǎn)業(yè)也迎來了自己的繁榮時(shí)代。正是在這種背景下,物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了人們的視野。在互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的各種進(jìn)步下,物聯(lián)網(wǎng)也迎來了一個(gè)又一個(gè)的突破,物聯(lián)網(wǎng),顧名思義,是通過一系列信息傳感設(shè)備,根據(jù)約定的協(xié)議,通過物聯(lián)網(wǎng)域名連接一些項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)事物之間的信息交換是基于互聯(lián)網(wǎng),通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)其目的,物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展中不可避免地存在一些不足,然后出現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)。本文通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的描述,探討了如何研究和實(shí)現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)。
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)
1 引言實(shí)現(xiàn)物與物之間的信息交流與交流是當(dāng)今世界的大勢(shì)所趨。隨著社會(huì)信息化的日益激烈,信息交流是不可少的。因此,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生,由于其特別的優(yōu)勢(shì),物聯(lián)網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。目前,它正備受關(guān)注,受到大多數(shù)人的青睞,其發(fā)展前景不容低估。然而,無論一切有多好、多方便,傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)也或多或少存在缺陷,嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)的缺點(diǎn)。
2 嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,集電子技術(shù)、通信技術(shù)、圖形圖像等一系列技術(shù)于一體的系統(tǒng)。該嵌入式系統(tǒng)主要用于對(duì)某些產(chǎn)品有一定特殊要求的計(jì)算器。嵌入式系統(tǒng)主要由硬件和軟件組成,其中硬件主要包括存儲(chǔ)器、控制/器和各種控制端口,軟件主要是操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等。由于嵌入式系統(tǒng)對(duì)硬件的要求較,應(yīng)在一定程度上滿足嵌入式系統(tǒng)的硬件要求和軟件需求。嵌入式系統(tǒng)*的主要特點(diǎn)是技術(shù)密集型,可以呈現(xiàn)一些先進(jìn)的技術(shù),與普通計(jì)算機(jī)技術(shù)相比有自己的優(yōu)勢(shì),首先,在硬件方面,嵌入式系統(tǒng)具有更的包裝、實(shí)用性和專用性;其次,與其他計(jì)算機(jī)技術(shù)相比,嵌入式系統(tǒng)具有更快的傳輸速度和更小的代碼,大大節(jié)省了時(shí)間和空間,更有利于信息和數(shù)據(jù)的傳輸。
隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展,人們對(duì)信息的要求越來越,嵌入式系統(tǒng)正是在這個(gè)階段發(fā)展起來的。它的誕生在一定程度上滿足了人們對(duì)信息技術(shù)的一些要求,不斷應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,促進(jìn)了信息技術(shù)的不斷發(fā)展,使社會(huì)不斷進(jìn)步。
3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)及其設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,也是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),其作用不容忽視。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)具有三種能力:感知網(wǎng)絡(luò)接入、與不同網(wǎng)絡(luò)互通和遠(yuǎn)程監(jiān)控。首先,感知網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)功能傳感器組成的,它們可以根據(jù)不同的傳感器(如攝像頭、錄音機(jī)、讀卡器等)獲取不同的信息。由于感知網(wǎng)絡(luò)以不同的方式從傳感器中獲取信息,它們的數(shù)據(jù)也不同。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用主要分為無線和有線。無線主要通過藍(lán)牙和無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。目前,它廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等領(lǐng)域。大多數(shù)有線電腦都有很多限/制,這使得它們很難應(yīng)用于許多方面。其次,與不同的網(wǎng)絡(luò)交流,這也是一個(gè)大項(xiàng)目,因?yàn)椴煌膫鞲衅魇占畔?,所以?shù)據(jù)之間存在一些差異,難以進(jìn)行數(shù)據(jù)交流,因此需要設(shè)計(jì)協(xié)議網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮作用,數(shù)據(jù)交流;遠(yuǎn)程監(jiān)控,遠(yuǎn)程監(jiān)控主要是管理和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息,操作簡(jiǎn)單,控制靈活,它還可以進(jìn)行集中管理,它不僅可以監(jiān)控自己的網(wǎng)絡(luò)信息,還可以監(jiān)控和管理其他外部網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)中占有很的地位,因此,對(duì)網(wǎng)/關(guān)的控制非常重要,其設(shè)計(jì)也應(yīng)該付出一定的努力。由于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)運(yùn)行環(huán)境差,實(shí)際要求,硬件設(shè)計(jì)應(yīng)在一定程度上處理成本和能耗,因此首先降低成本,降低能耗,加快處理器處理速度等變化。選擇合適的硬件,比如 AT9LSAM926 為了滿足物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)硬件的各種要求,具有處理速度快、兼容性強(qiáng)、存儲(chǔ)容量大的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)不僅對(duì)硬件有一定的要求,而且對(duì)軟件也有一定的要求。由于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)需要收集和處理某些接口的數(shù)據(jù),因此需要整個(gè)框架的分層和完整性,以加強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性,并注意系統(tǒng)的控制,始終掌握其運(yùn)行方向,以滿足物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)軟件在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中的需求。
4 嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān),因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)具有更強(qiáng)的針對(duì)性,其可包裝、實(shí)用性、專用性等特點(diǎn)更有利于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)將具有許多信息交換、交換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?,而傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)存在一定的不足,難以滿足當(dāng)前的需求,嵌入式系統(tǒng)可以在一定程度上避免和改進(jìn)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的缺點(diǎn)。
嵌入式系統(tǒng)也很大地促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)大多用于一系列智能技術(shù)、智能傳感技術(shù)等,而物聯(lián)網(wǎng)需要通過這些智能技術(shù)獲取一些信息和數(shù)據(jù),并在一定程度上獲取和交換這些數(shù)據(jù),從而達(dá)到一定的目標(biāo)。這種嵌入式技術(shù)正在慢慢應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)社會(huì),并不斷普及。例如,目前的智能家居可以通過這種智能傳感獲得一定的新聞指令,方便家居主人的日常生活,從而達(dá)到方便的目的;人體傳感器也通過同樣的智能傳感反饋人體的一些變化,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和獲取。
5 應(yīng)用安科瑞物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)
基于ARM架構(gòu)的嵌入式Linux平臺(tái)方案設(shè)計(jì)開發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān),性價(jià)比,集成度。該方案采用ARM處理器,以先進(jìn)的電源管理架構(gòu)實(shí)現(xiàn)更低的功耗。網(wǎng)/關(guān)通過RS485串口收集和分析電表、水表、氣表等終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過以太網(wǎng)/4G連接到服務(wù)器,通過物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆品?wù)器。調(diào)試人員可以通過ANetCM專用調(diào)試軟件對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)進(jìn)行本地配置管理和遠(yuǎn)程維護(hù),并可以查看電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
硬件參數(shù)如下,硬件接口豐富:
存儲(chǔ)支持USB和TF卡接口,可以擴(kuò)展存儲(chǔ)空間,確保長(zhǎng)期斷點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)和系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí),需要上傳的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)中,并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí),支持完整的報(bào)/警記錄和日志記錄存儲(chǔ)。
在數(shù)據(jù)采集方面,RS485串口支持多種通道配置和串口通信參數(shù)設(shè)置。此外,它還支持Lora無線采集,以解決從現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)布線不方便的問題。
支持RJ45以太網(wǎng)口和4G接口的數(shù)據(jù)傳輸,可以通過各種協(xié)議上傳到多個(gè)系統(tǒng)。
通過嚴(yán)格的EMC和低溫試驗(yàn),整機(jī)可以保證在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下穩(wěn)定工作。
在通信規(guī)約方面,經(jīng)過不斷的開發(fā)和擴(kuò)展,目前的收集協(xié)議支持ModbusRtu/TCP、DL/T645-1997/2007、DL/T698.45-2017、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET、
西門子 S7 協(xié)議等。轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議支持ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、DGJ08-2068-2012 DGJ32/TJ11-2011上海建筑能耗 江蘇建筑能耗、杭州等省市能耗、寧夏電力需求側(cè)、華云 104 協(xié)議、SNMP、MQTT 協(xié)議、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1 等。
能保證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)收集各種終端設(shè)備的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)。
6 典型案例
7 結(jié)語
通過基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)在項(xiàng)目上的實(shí)際應(yīng)用,充分體現(xiàn)了它的優(yōu)勢(shì),物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)的整體穩(wěn)定運(yùn)行,可以滿足相關(guān)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的各項(xiàng)需求,為系統(tǒng)的運(yùn)行提供了很好的技術(shù)保證。安科瑞憑借在電力行業(yè)的多年深耕,通過新的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與邊緣計(jì)算技術(shù),結(jié)合有線與無線通信方式,提供的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)/關(guān)解決方案可有效降低系統(tǒng)成本,提系統(tǒng)集成度,實(shí)現(xiàn)配電房、臺(tái)區(qū)、分布式新能源發(fā)電(光伏、風(fēng)電)等場(chǎng)景的電力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、聯(lián)動(dòng)控制等功能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化及無人值守。
8 產(chǎn)品證書
1. 【技術(shù)支持唯新:CDD-9888】【公從號(hào):安科瑞能效管理解決方案】
2. 云平臺(tái):變電所運(yùn)維云平臺(tái)、分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)、建筑能耗云平臺(tái)、企業(yè)能源管控平臺(tái)、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)管控云平臺(tái)、宿舍預(yù)付費(fèi)管控云平臺(tái)、充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)、智慧消防云平臺(tái)、安全用電管理云平臺(tái)、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái);
3. 系統(tǒng)解決方案:變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電能管理系統(tǒng)、馬達(dá)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控及能效分析系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控裝置、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng);無線測(cè)溫系統(tǒng);
4. 中壓測(cè)控裝置:環(huán)網(wǎng)柜綜合保護(hù)裝置、微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測(cè)控裝置、線路保護(hù)裝置、配電變保護(hù)裝置、電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置、備自投保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、PT檢測(cè)裝置、低壓備自投裝置、公共測(cè)控裝置、防孤島保護(hù)裝置、電流互感器過電壓保護(hù)器、溫濕度控制器、無源無線測(cè)溫傳感器、CT取電無線測(cè)溫傳感器;
5. 電力監(jiān)控與保護(hù):弧光保護(hù)裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫裝置(智能濕度巡檢儀)、電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))保護(hù)器、低壓線路保護(hù)器、智能剩余電流繼電器、三遙單元;
6. 電能管理:可編程交流電測(cè)儀表、可編程直流電測(cè)儀表、多功能全電量電表、精度網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表、電能質(zhì)量表、海拔儀表、逆電流監(jiān)測(cè)電表、電子式電能表、導(dǎo)軌式電能表、面板表嵌入式電表、預(yù)付費(fèi)表、多用戶計(jì)量箱、物聯(lián)網(wǎng)儀表、無線多回路計(jì)量交流/直流表、無線多回路環(huán)保檢測(cè)模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉(zhuǎn)換器、智能照明控制裝置;
7. 電能質(zhì)量治理:有源電力濾波器、中線安防保護(hù)器、諧波保護(hù)器、靜止無功發(fā)生器、濾波補(bǔ)償裝置、電力電容補(bǔ)償裝置、集成式諧波抑制電力電容補(bǔ)償裝置、投切開關(guān)、功率因數(shù)補(bǔ)償控制器、自愈式低壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器;
8. 電氣安全:電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器、剩余電流探測(cè)器、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、在線監(jiān)控路燈計(jì)量、無線測(cè)溫顯示單元、故障電弧探測(cè)器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監(jiān)測(cè)裝置、醫(yī)療機(jī)構(gòu)絕緣報(bào)警顯示儀、醫(yī)療醫(yī)院用隔離變壓器、工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)裝置、電氣防火限流式保護(hù)器;
9. 新能源:光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置;
10. 數(shù)據(jù)中心/鐵塔基站:數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)房數(shù)據(jù)柜監(jiān)控裝置、多回路電表、母線監(jiān)控裝置、電力監(jiān)控屏;
11. 智能網(wǎng)關(guān):通信管理機(jī)、無線通信終端(無線通訊轉(zhuǎn)換器)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、串口服務(wù)器;
12. 電量傳感器:低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級(jí)電流互感器、低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號(hào)隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護(hù)器;
13. 環(huán)保監(jiān)控:油煙在線監(jiān)測(cè)儀、環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸裝置;
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