系統(tǒng)介紹
如下圖所示，網(wǎng)關(guān)采集終端數(shù)據(jù)，經(jīng)解析，運(yùn)算，組成網(wǎng)絡(luò)報文后上送云端服務(wù)器。從下而上分別是設(shè)備數(shù)據(jù)采集層，數(shù)據(jù)緩存計算層，云端對接層。主要功能模塊包括虛擬產(chǎn)品、設(shè)備管理，數(shù)據(jù)緩存，變量和數(shù)據(jù)區(qū)管理，系統(tǒng)配置，網(wǎng)絡(luò)配置，還有Web Server。
數(shù)據(jù)采集層
采集層對外接口主要是多路RS485，每一路都是獨(dú)立的，同一路必須是同一類設(shè)備。例如第1路配置為Modbus-RTU,則要求對接的所有終端設(shè)備都支持Modbus-RTU，不能連接DLT-645協(xié)議的終端設(shè)備。假如第1、2路都配置為Modbus-RTU，同一路不能有一樣的設(shè)備ID，不是同一路則可以。網(wǎng)關(guān)也支持Modbus-TCP采集功能，這時候網(wǎng)絡(luò)接口既作為采集通道，也作為數(shù)據(jù)上行通道。
如上圖所示，數(shù)據(jù)采集層物理接口是串口，需要配置正確串口參數(shù)。軟件上支持的協(xié)議有Modbus-RTU，DLT-645，transparent(透傳)，也需要用戶指定。另外，還要指定外部連接的設(shè)備，指定的設(shè)備須要與實(shí)現(xiàn)環(huán)境中連接的設(shè)備一一對應(yīng)。
數(shù)據(jù)上行層
網(wǎng)關(guān)支持多種數(shù)據(jù)上行協(xié)議，可以對接組態(tài)軟件，上位機(jī)，各云物聯(lián)網(wǎng)平臺（可定制）。支持Modbus-TCP，MQTT, HTTP等協(xié)議。用戶亦可為私有服務(wù)端定制對接協(xié)議。上行通道相互獨(dú)立，不同通道可以同時讀取同一個設(shè)備數(shù)據(jù)，寫操作會進(jìn)入隊(duì)列，最終是串行處理，不會沖突，但是從業(yè)務(wù)一致性來看，用戶應(yīng)當(dāng)避免多個上層應(yīng)用寫同一個設(shè)備數(shù)據(jù)。
網(wǎng)關(guān)核心層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)緩存，解析，設(shè)備狀態(tài)管理，用戶Web 頁面人機(jī)交互，網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)配置等功能。所有采集的數(shù)據(jù)會緩存在內(nèi)存，網(wǎng)絡(luò)斷開時采集的數(shù)據(jù)也不會丟棄，如果長期斷開，可能導(dǎo)致系統(tǒng)資源不足，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)被丟棄的問題。網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)緩存并不支持掉電保存，用戶要避免業(yè)務(wù)運(yùn)行過程中頻繁重啟網(wǎng)關(guān)。
用戶修改配置后，需要重啟相應(yīng)服務(wù)才生效。如果是網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品，設(shè)備相關(guān)，建議一次性修改完成后，重啟網(wǎng)關(guān)。采集服務(wù)，數(shù)據(jù)上行服務(wù)是兩個獨(dú)立的服務(wù)，修改相關(guān)配置，點(diǎn)擊網(wǎng)頁的“重啟服務(wù)”即可生效。
產(chǎn)品與設(shè)備
為適配現(xiàn)實(shí)中眾多不同的設(shè)備及種類，參考其它廠商物模型概念，網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了虛擬的產(chǎn)品和設(shè)備，產(chǎn)品定義了需要訪問的設(shè)備的類型屬性等，相當(dāng)于設(shè)備模板。后面添加設(shè)備時，只要指定所屬產(chǎn)品，并自動生成設(shè)備屬性等信息，簡化了部署過程。
用計算機(jī)編程的概念更好理解，產(chǎn)品相當(dāng)于類，設(shè)備相當(dāng)于類對象。產(chǎn)品只是某一類設(shè)備的描述，而設(shè)備才是真正的實(shí)體。如下圖，產(chǎn)品的定義主要包括：產(chǎn)品基本描述，數(shù)據(jù)區(qū)，屬性，遙測。
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產(chǎn)品基本描述:
包括產(chǎn)品名稱，唯一標(biāo)識，同一個網(wǎng)關(guān)多個產(chǎn)品的名稱可以一樣，標(biāo)識是全局唯一的，不能重復(fù)。 -
數(shù)據(jù)區(qū):
數(shù)據(jù)區(qū)的概念來自傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備，數(shù)據(jù)在存儲中都是二進(jìn)制形式，需要有特定的描述軟件才能取到在存儲中的目標(biāo)數(shù)據(jù)。如下圖所示，指定了數(shù)據(jù)區(qū)的名稱和唯一標(biāo)識，指定了類型，地址，長度等，軟件根據(jù)這些信息定位到數(shù)據(jù)存儲位置，用正確的命令操作一定長度的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
數(shù)據(jù)區(qū)配置 -
產(chǎn)品屬性和遙測:
數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制形式，需要轉(zhuǎn)換為用戶能看得懂的內(nèi)容，在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，需要把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變量(屬性)。如下圖，每個屬性有唯一標(biāo)識，指定了數(shù)據(jù)區(qū)及位置，獲取到數(shù)據(jù)后，根據(jù)值類型，字節(jié)數(shù)，字節(jié)序等描述轉(zhuǎn)換為變量（屬性）。
產(chǎn)品屬性
如下圖，把二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)類型的溫度值，還帶有單位，這樣普通用戶就能理解數(shù)據(jù)的含義了。需要注意的是，遙測是電力行業(yè)和Thingsboard(開源物聯(lián)網(wǎng)平臺)中的概念，與屬性大體一致，區(qū)別是遙測值只讀不可寫，遙測值會被物聯(lián)網(wǎng)平臺保存為時間序列，后續(xù)用戶可以從時間維度上看到該屬性的變化。
如前面描述，同一類設(shè)備都對應(yīng)同一個產(chǎn)品描述，設(shè)備是具體的實(shí)物，通過RS485接口與網(wǎng)關(guān)連接。因?yàn)樵O(shè)備是實(shí)物，所以設(shè)備會有上圖中的當(dāng)前屬性值，也有下圖中的在線狀態(tài)。
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