1. 說(shuō)明
本文中所涉及的物聯(lián)網(wǎng)系統是指基于Zigbee 無(wú)線(xiàn)傳感器、900M 無(wú)線(xiàn)溫濕度采集傳感器、有線(xiàn)傳感器(4mA~20mA、0V~5V、開(kāi)關(guān)量)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“網(wǎng)關(guān)”)、昆侖海岸物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“云平臺”)等軟硬件所構建的物聯(lián)網(wǎng)監控系統.系統結構圖如圖1-1 所示:
圖1-1 系統結構圖
整個(gè)系統的運行可簡(jiǎn)單的理解為“通過(guò)網(wǎng)關(guān)將現場(chǎng)傳感器的數據傳輸到云平臺,用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)云平臺并獲取數據的過(guò)程”。構建系統時(shí)需要對ZigBee 無(wú)線(xiàn)傳感器、網(wǎng)關(guān)和云平臺這三部分進(jìn)行相關(guān)的參數設置,操作過(guò)程如下所述:
(1)給ZigBee 無(wú)線(xiàn)傳感器和網(wǎng)關(guān)KL-H1100 設置相同的ZigBee 通訊參數,即網(wǎng)絡(luò )頻點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò )ID,并在網(wǎng)關(guān)中添加ZigBee 無(wú)線(xiàn)傳感器以構建“現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )”。注意:JRFW-2 系列900M 無(wú)線(xiàn)傳感器與網(wǎng)關(guān)KL-H1101 不需要設置900M 通訊參數;有線(xiàn)傳感器與網(wǎng)關(guān)KL-H1200 之間只涉及到接線(xiàn)問(wèn)題(兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制)。
(2)根據用戶(hù)需求給網(wǎng)關(guān)設置“遠程網(wǎng)絡(luò )”的通訊方式(3G、WiFi、以太網(wǎng))和工作模式,并將網(wǎng)關(guān)接入到“遠程網(wǎng)絡(luò )”中,已實(shí)現其與云平臺的數據通訊。
(3)用戶(hù)登錄云平臺(www.klha.net)申請用戶(hù)名,在該用戶(hù)名下添加網(wǎng)關(guān)和傳感器信息。
(4)用戶(hù)登錄云平臺或使用“物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件”查看傳感器數據。
2. 物聯(lián)網(wǎng)系統組建樣例
2.1 樣例1
2.1.1 背景說(shuō)明
監控現場(chǎng)使用網(wǎng)關(guān)KL-H1100 將ZigBee 無(wú)線(xiàn)傳感器的數據通過(guò)3G(電信)傳輸到云平臺,用戶(hù)使用物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件查看傳感器的實(shí)時(shí)數據。需要準備的設備和軟件如下:
(1)ZigBee 無(wú)線(xiàn)傳感器;
(2)與傳感器配套的網(wǎng)絡(luò )配置器;
(3)網(wǎng)關(guān)KL-H1100;
(4)交叉網(wǎng)線(xiàn);
(5)3G 上網(wǎng)卡(電信);
(6)可以訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的PC 機;
(7)物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件。
注意:務(wù)必選擇網(wǎng)關(guān)支持的3G 上網(wǎng)卡型號,否則可能出現3G 通訊不正常的現象。在網(wǎng)關(guān)說(shuō)明書(shū)和網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)頁(yè)中有支持的3G 上網(wǎng)卡型號列表。
2.1.2 構建ZigBee 網(wǎng)絡(luò )
分別對傳感器和網(wǎng)關(guān)的ZigBee 參數進(jìn)行配置,以組建ZigBee 通訊網(wǎng)絡(luò )(即“現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )”),具體操作方法和步驟如下:
(1)根據現場(chǎng)需要,使用網(wǎng)絡(luò )配置器設置傳感器的ZigBee 通訊參數。例如,將網(wǎng)絡(luò )頻點(diǎn)設置為0x0F;網(wǎng)絡(luò )ID 設置為0xA5C1。如果傳感器是外供電型(傳感器型號以-12 結尾),設置完參數后將其斷電。
(2)將PC 機的【IP 地址】修改為“192.168.0.xxx”,如圖2-1 所示,【子網(wǎng)掩碼】和【默認網(wǎng)關(guān)】也依圖修改。使用交叉網(wǎng)線(xiàn)將網(wǎng)關(guān)KL-H1100 與PC 機相連,并給網(wǎng)關(guān)上電,等待網(wǎng)關(guān)系統啟動(dòng)。
圖2-1
(3)打開(kāi)IE 瀏覽器,在地址欄中輸入網(wǎng)關(guān)的IP 地址(出廠(chǎng)默認為“192.168.0.222”)登錄到網(wǎng)關(guān)的Web 界面。輸入用戶(hù)名和密碼(出廠(chǎng)默認用戶(hù)名為“admin”,密碼為“admin”,如圖2-2所示)進(jìn)入到網(wǎng)關(guān)的【歡迎】界面,如圖2-3 所示。
(4)在網(wǎng)頁(yè)左側的菜單欄中選擇【ZigBee 網(wǎng)絡(luò )配置】→【ZigBee 網(wǎng)絡(luò )參數】選項,在界面中輸入與傳感器相同的網(wǎng)絡(luò )參數并點(diǎn)擊【保存】按鍵,如圖2-4 所示。
圖2-4 ZigBee 網(wǎng)絡(luò )參數設置
(5)給事先準備好的傳感器上電(電池供電型傳感器用磁鋼喚醒),在網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁(yè)的菜單欄中選擇【ZigBee 網(wǎng)絡(luò )配置】→【新節點(diǎn)列表】選項,在如圖2-5 所示的界面中就會(huì )出現傳感器的信息,點(diǎn)擊【入網(wǎng)】按鍵進(jìn)入【節點(diǎn)映射表】,如圖2-6 所示的傳感器信息配置界面。
在傳感器信息配置界面中,給傳感器分配設備地址(1~64,每只傳感器的設備地址唯一,必須設置);給傳感器命名便于管理和識別(可以不命名);設置掉線(xiàn)時(shí)間(一般為傳感器主動(dòng)上報數據時(shí)間的3 倍);節點(diǎn)地址是傳感器的唯一標識,不可改。點(diǎn)擊【確定】按鍵,傳感器添加完畢。
(6)選擇菜單欄中的【節點(diǎn)數據顯示】選項,在如圖2-7 所示的界面中即可看到傳感器的實(shí)時(shí)數據、在線(xiàn)狀態(tài)和數據刷新時(shí)間。此時(shí),返回如圖2-4 所示的【ZigBee 網(wǎng)絡(luò )配置】→【ZigBee網(wǎng)絡(luò )參數】界面,點(diǎn)擊【保存網(wǎng)絡(luò )】按鍵。至此,ZigBee 參數設置完成,且ZigBee 無(wú)線(xiàn)傳感器和網(wǎng)關(guān)KL-H1100 之間的ZigBee 網(wǎng)絡(luò )也構建完成。
2.1.3 遠程網(wǎng)絡(luò )及工作模式設置
2.1.3.1 3G 網(wǎng)絡(luò )參數設置
選擇網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁(yè)菜單欄中的【網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò )參數】→【3G 網(wǎng)絡(luò )】選項,在如圖2-8 所示的界面中勾選【3G 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)】、選擇【電信】運營(yíng)商、點(diǎn)擊【保存】按鍵,網(wǎng)關(guān)重啟后參數生效。
網(wǎng)關(guān)重啟后,插上USB 接口的電信3G 上網(wǎng)卡,3G 撥號上網(wǎng)成功后就會(huì )有如圖2-9 的提示內容。
2.1.3.2 工作模式設置
選擇網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁(yè)菜單欄中的【網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò )參數】→【工作模式】選項,在如圖2-10 所示的界面中勾選【客戶(hù)端參數】,在【服務(wù)器IP 或域名】對話(huà)框中輸入云平臺的域名:www.klha.net,服務(wù)器端口號位502,點(diǎn)擊【添加】按鍵,在服務(wù)器列表中出現添加好的服務(wù)器參數,點(diǎn)擊【保存】按鍵,網(wǎng)關(guān)重啟后參數生效,如圖2-11 所示。
2.1.4 云平臺設置
2.1.4.1 用戶(hù)名申請
使用PC 機的IE 瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)云平臺(www.klha.net)如圖2-12 所示。點(diǎn)擊【注冊】按鍵進(jìn)入用戶(hù)注冊界面如圖2-13 所示。
依照提示填寫(xiě)用戶(hù)信息并提交,等待審核通過(guò)后即可使用;如果亟需使用,可電話(huà)通知管理員提前給用戶(hù)名授權使用。
2.1.4.2 添加網(wǎng)關(guān)信息
使用已被授權的用戶(hù)名登陸云平臺,選擇圖2-12 界面中的【應用】選項塊,進(jìn)入到如圖2-14所示的功能模塊界面,點(diǎn)擊【網(wǎng)關(guān)設備管理】功能塊進(jìn)入如圖2-15 所示的網(wǎng)頁(yè)中。
在如圖2-15 所示的管理界面中點(diǎn)擊右上角的【添加】按鍵,添加網(wǎng)關(guān)信息,如圖2-16 所示。
依照圖2-16 添加網(wǎng)關(guān)信息,其中【網(wǎng)關(guān)名稱(chēng)】可自定義、【地圖坐標】從地圖抓取即可。點(diǎn)擊【提交】按鍵,提交網(wǎng)關(guān)信息。
提交成功后就可在網(wǎng)關(guān)設備管理界面中顯示新添加的網(wǎng)關(guān)信息,如圖2-17所示。
在如圖2-18 所示的地圖中點(diǎn)擊網(wǎng)關(guān)標志,如果能夠顯示網(wǎng)關(guān)下掛載的傳感器數據就表明網(wǎng)關(guān)已與云平臺建立了通訊連接并上傳實(shí)時(shí)數據。
至此,傳感器→網(wǎng)關(guān)→云平臺這條數據鏈已構建完畢,用戶(hù)可通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)云平臺獲取傳感器數據。
2.1.5 物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件
物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件是基于用平臺中【數據服務(wù)】功能模塊開(kāi)發(fā)的。通過(guò)此軟件,無(wú)需登陸云平臺就可查看傳感器的實(shí)時(shí)數據,且還能體現出用戶(hù)、網(wǎng)關(guān)、傳感器之間的歸屬關(guān)系。運行物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件如圖2-19 所示,輸入用戶(hù)名和密碼,點(diǎn)擊【登陸】按鍵,就可查看相關(guān)的數據。
注意:
(1)拷貝軟件時(shí),務(wù)必將軟件所在文件的內容拷貝完全;
(2)運行軟件的PC 機必須可以訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng);
(3)軟件每1 分鐘自動(dòng)刷新一次數據;
(4)此軟件是在windows7 系統下開(kāi)發(fā)的,在Windows XP 系統上運行時(shí)可能會(huì )出現錯誤提示。運行dotnetfx35.exe 安裝所需的系統文件后重啟電腦,再運行物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件即可。
2.2 樣例2
2.2.1 背景說(shuō)明
監控現場(chǎng)使用網(wǎng)關(guān)KL-H1200 將一只輸出4mA~20mA 信號的溫濕度傳感器和一只開(kāi)關(guān)量信號的傳感器的數據通過(guò)以太網(wǎng)傳輸到云平臺,用戶(hù)使用物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件查看傳感器的實(shí)時(shí)數據。需要準備的設備和軟件如下:
(1)溫濕度傳感器(4mA~20mA 輸出);
(2)開(kāi)關(guān)量傳感器;
(2)網(wǎng)關(guān)KL-H1200-A;
(3)交叉網(wǎng)線(xiàn);
(4)可以訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的PC 機;
(5)物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件。
2.2.2 傳感器與網(wǎng)關(guān)連接及設置
2.2.2.1 傳感器接線(xiàn)
傳感器與網(wǎng)關(guān)KL-H1200-A 之間是有線(xiàn)連接,分“兩線(xiàn)制”、“三線(xiàn)制”、“四線(xiàn)制”接線(xiàn)方式,基本常識不再贅述,詳見(jiàn)傳感器或網(wǎng)關(guān)說(shuō)明書(shū)。
2.2.2.2 傳感器參數配置
參照2.1.2 小結中的相關(guān)操作,用交叉網(wǎng)線(xiàn)將網(wǎng)關(guān)與PC 機相連,用IE 瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁(yè),在菜單欄中選擇【傳感器配置】選項,進(jìn)入如圖2-20 所示的傳感器參數配置界面。
為了方便用戶(hù)查看數據,網(wǎng)關(guān)KL-H1200 可將電流、電壓信號轉換為對應的物理量數值。如圖2-20 所示,勾選【傳感器參數】選項并點(diǎn)擊【保存配置】按鍵,就可在表格中輸入數據轉換信息。
傳感器的濕度信號接在網(wǎng)關(guān)的第一路通道上,測量范圍是0%RH~100%RH;溫度信號接在第二通道上,測量范圍是0℃~50℃,參照圖2-20 中的參數填寫(xiě)即可,點(diǎn)擊【保存】按鍵,網(wǎng)關(guān)重啟后參數生效。
在菜單欄中選擇【實(shí)時(shí)數據顯示】選項,進(jìn)入如圖2-21 所示的界面中,即可看到溫濕度傳感器和開(kāi)關(guān)量傳感器的實(shí)時(shí)數據。
2.2.3 遠程網(wǎng)絡(luò )及工作模式設置
2.2.3.1 以太網(wǎng)參數設置
選擇網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁(yè)菜單欄中的【網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò )參數】→【以太網(wǎng)】選項,根據網(wǎng)關(guān)所要接入以太網(wǎng)的要求,在如圖2-22 所示的界面中填寫(xiě)參數并點(diǎn)擊【確定】按鍵,參數即時(shí)生效。
注意:在某些現場(chǎng),網(wǎng)絡(luò )管理中有MAC 地址與IP 地址綁定的限制,而造成網(wǎng)關(guān)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的現象,此時(shí)需要現場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò )管理員授予權限。
2.2.3.2 工作模式設置
網(wǎng)關(guān)工作模式的設置與2.1.3.2 小結中的敘述一致,此處不再贅述。
2.2.4 云平臺設置
與2.1.4 小結中的敘述一致,此處不再贅述。
2.2.5 物聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端軟件
與2.1.5 小結中的敘述一致,此處不再贅述。