摘要:?《MVP 時間》之物聯網落地三大困境破解方案
? ? ? 大家好,我是葉帆科技創始人兼CEO,阿里云 MVP。
第一章我們講了物聯網實施以及落地的三大難點。
本章節就來看一下就這三大難點進行解析,以及將有什么樣的應對方案。
在第一章節中,第一大難點說到的是接口多,協議更多,以及各接口協議不統一帶來的對接繁雜問題,哪應應方案是什么呢?
我給出的答案是:YFIOS:數據組態。
組態軟件,組態軟件在數據公共領域并不陌生,為什么說組態軟件在公共領域不陌生,在公共領域都涉及到生產環節,對時間、可靠性等各方面有很高的要求,所以每一個項目都需要涉及到一些開發,需要一些新的內容,就會造成周期較長,會帶來一些不可預測的BUG,所以通過主態軟件平臺來進行相關的開發,有統一的GCS,通用的存儲模塊,到現場直接搭積木的方式來進行相關的開發。
?但如果把傳統的組態軟件移植到物聯網里面,并不合適,為什么這么說呢?
?因為傳統的組態軟件都是基于PC平臺的,很大一部分是基于windows平臺進行開發的,還有物聯網系統的點特別多、又特別小,成本非常敏感,所以這種方式來做是非常不合適的。但是如果要用產品來開發,比如我接傳感器,網線開發,做標準件,有時候這些領域并不合適,因為在一些現場,同樣是測一些指標,有些正常,有些就差異很大,就需要這種組態化的變化,我們這個方案和傳統方案不一樣的地方就是把組態軟件小型化,原來是放在電腦上的,我們把它放到一個單片上,小芯片上,就可以實現自由的配置,解各種各樣的調和、協議,以及相關的程序模型。
?下面就來介紹下這個平臺的構成:
?在現場,由于物聯層接口的原因,就會存在各種各樣的差異,接入設備和傳感器也必需有對應的物聯網接口,我們在硬件上也就需要有一些對應,比如說硬件里面有:
智能網關(6): 里面有各種各樣不同的接口,有485組線等;
智能終端(22)+ 智能IO(8):用來采集各種IO,同一個項目里面可能采集的點數比較多,所以也需要有外圍,周圍的模塊進行配合,另外就是定制的產品,因為物聯網項目最大的特點就是量比較大,所以針對這個特點,會有具體的項目,在一定情況進行統一設計與整合,一兩個點在實施時可能會比較困難,但后續通過精心設計的產品,使實施過程變得更容易,成本更低,調試更方便,這是硬件上的一些準備。
另外一方面就是軟件:
1、數據組態中間件:YF IOs
2、畫面組態中間件:YF HMI:對現場數據進行采集,以及現場情況進行直觀展示,比如說哪個電機開了,哪個風機停了,各種各樣的狀態能直觀顯示。這一部分也是通過阿里云ECS進行對接。
3、云端組態中間件:YF Cloud:對接私有協議,一些解析通過一些轉接等相關內容處理。
接下來這個大圖呢是一個很直觀的展示,里面大概有一個模型,是個組態基本上分成兩個部分:
1)面向設備和傳感器各種各樣的儀表叫驅動層,通過此驅動層,把接口多,協議多這樣的一些問題進行中間化,再把數據放到相應的數據里邊;
2)系統策略:可把采集的數據輸送到云端,且可到達各種各樣的云端,阿里云有基礎版,高級版等,我們就可以通過幾個簡單的配置,把數據輸入到各云平臺。當然除了阿里云平臺,包括微軟的平臺,百度等平臺,我們都可以把數據輸送到這些平臺上去,我們還可以把這些數據進行展示,跟手機進行通訊,通過手機可遠程控制,包括顯示相關內容。
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第二部分來介紹下物聯網數據組態YFIOs。
針對這一部分,我們已經預先儀表儀器提前開發好了,這個平臺已經對外開放,用戶也可以一次開發,比如這些設備和儀表都是新出的,他的協議也比較特殊,當然這個時候就可以選擇自己開發,也可以委托我們進行相應的開發。
下面簡單介紹一下它的特點:
1、是一個輕量級的組態軟件,可以放到單芯片上來運行;
2、支持遠程升級,遠程調試,降低維護運維成本;
3、支持驅動、策略用戶二次開發。
下面也快速的介紹下YFIOs的快速創建設備(變更自動添加)的功能:
特點:無需編程,僅需要配置,一分鐘完成設備到網關的接入
一旦我們開發好了,在實際操作中逐漸變得更容易,下面舉個栗子來說明一下。一個電表,只知道他是485接口的,接在我們的設備上的某個窗口,他的波特率,參數是多少,我們配置好后,他對應的變量會自動的出來,這也是有別于傳統組態的,傳統組態是一個變量來做的,綁定比較深。
而我們這一塊呢,就相對來說比較簡單,相當于對設備進行了降模,比如像咱們平常家用的電表,它的電壓值,電流值,功率能各種各樣的參數,都可以直接對應,這些配置好,他的值就會自動生成,當你要刪除時,只要勾選,這些變量就可自動消失,這一塊也大大的便利了設備的對接。
接下來介紹下此平臺的優勢:
? ? ? ?1、輕量級組態軟件:單芯片運行支持,免編程或少編程就可以實現大部分物聯網應用場景構建,同時支持遠程升級,遠程調試。
尤其是當大批量的去實施物聯網項目的時候,就可以把成本大大縮減,并且接入各種各樣的傳感器,非常的零活,實施簡單。
? ? ? ?2、組態粒度最小:芯片級別的,可基于I2C、SPI和單總線等芯片級接口進行項目組態構建
做這一塊的開發者等技術們可能比較熟悉,傳統做法是基于以太網口,串口進行對接的,非常粗。比如:測試維持度,普通的維持度用485端口的話,貴的要上百塊,便宜的也要五六十塊,但如果你采用YFIOs這種芯片,幾塊錢就可以搞定。
? ? ? 3、類似產品功耗較低:基于ARM Cortex-M芯片構建物聯網組態系統,在保證強大功能基礎上,功耗可以做到相對比較低。
?物聯網的這些傳輸設備,部署點特別多,有些是在野外,所以對功耗的要求就比較敏感,如果還是采用以前比較大的系統,他的功耗就會很高,而我們這種簡單的傳感器設備,采用電磁供電,外加一個小太陽能就能滿足需要。
? ? ? ?4、直接入云:目前網關已通過微軟Azure認證,也支持阿里云、百度云等物聯網云平臺的直接接入。
? ? ? ?5、十多年技術積淀積累:2004起開始構建工控組態相關項目,歷經WinCE版,Windows版,.NET Micro Framework版和Html5版。
第三部分,實施過程工控方案代價高
? ? ? ?傳統的工控方案代價非常高,我們的方案是與硬件整合,像養殖業。后續的章節里面,也會針對養殖業的場景進行詳細的介紹。這里就快速的給大家簡單? 帶過下。先來看一下下面這個圖:
? ? ? ? 一、?左邊就是傳統的接入方式,若需要知道各項數據,就需要買各種各樣的儀器,以及相關儀器的數據,再通過485來進行串聯,這樣來看,各項設備成本可想而知,二看部署,每個設備都需要進行單獨部分,布線成本也將是一大開支;三在各種各樣的擴展性性,無法做到實時擴展,實時切換,快速變通,這就給現場的實施、維護帶來很大的困難。
? ? ? ? ? ? ?二、右邊是根據我們在現場實施過程中,根據遇到的各種情況,經過一系列的沉淀,研制出來的九合一綜合采集器。經過多次完善才得來的,剛開始是三合一,后面是七合一,直到目前的九合一。它可把所有要采集的數據整合在一個設備上,然后很方便的直接上傳到云端去,一是成本上大大降低,二是基本沒有實施成本。
? ? ? ?接下來再給大家展示一下第二個在實施中的項目:物聯網水處理系統。
? ? ? ?同樣在右邊可以看到有各式各樣的設備,每個設備都非常昂貴,便宜的也要幾千塊,二看實施同上述案例中是差不多的情況,部署非常復雜。因此我們
采用同樣的方案,減少實施的中間環節,直接對接探頭,經過數據進行直接采集上傳到云端。這樣一是成本有了數量級的下降,實施難度大大的降低。在后續的案例分享中也會更加詳細的進行介紹,同時也不只是對硬件設備進行了改造與重構,在軟件上以及實施上都做了改進。
? ? ? ?我們做這些設備的宗旨就是:提供一套整合軟硬件結合的物聯網實施方案,讓物聯網實施變得更加簡單,成本控制的更低。
?第四部分,即第三大難點:接入多、對接難。
直接拋出解決方案:物聯網云平臺解決方案。下面將一一介紹物聯網云平臺解決方案的實施過程。
? ? ? ?1、設備開發、接入、調試、固件升級一站式
? 阿里一站式開發平臺,提供全面的版本:基礎版、高級版等。像阿里這樣的公司,一自帶影響力;二是實力,可以提供標準化的接口,為小公司提供接口對接,降低接入門檻,節省成本。
? 只要把這些數據放到云平臺上去,雙方或者多方就可以通過這些標準化的接口進行對接,各接入方只要進行數據采集即可,診斷簡單,通過現有的工具界面,就可以很容易的看到數據是否已經對接,至于第三方寫的web平臺,或者其它內容的數據采集就比較簡單,只要關心與阿里平臺對接是否有問題即可,不需要過多關注其它環節,責任清晰,避免扯皮。
? ? ? 2、Web、移動開發、市場服務一站式
全平臺全環節的設備開發,Web、移動開發、市場服務一站式服務,操作簡單,界面直觀。在上層的云平臺基本不需要任何編程,只要簡單的對接,1~2分鐘即可完成數據的對接。?
以上就是針對物聯網落地過程中,常見的三大難點問題,我們給出的應對措施與解決方案,主要是三個部分:
?1、?接口多、協議多- YFIOs數據組態
?2、?工控方案代價高- 產品整合
?3、?接入多、對接難- 物聯網云平臺
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