目       錄

工業物聯網和集成系統解決方案的技術路線... 1

前言... 1

第一章           系統架構... 3

1.1           硬件構架圖... 3

1.2           組件構架圖... 4

第二章           技術選型與介紹... 5

2.1           開發環境... 5

2.2           數據源... 5

2.3           數據采集... 5

2.4           數據上傳服務... 6

2.5           消息中間件... 6

2.6           數據接收服務... 6

2.7           數據存儲... 6

2.8           數據接口... 7

2.9           Web業務系統... 7

2.10        手機移動終端App. 7

第三章           Demo的介紹... 8

3.1           目錄介紹... 8

3.2           Demo調試... 8

 

前言

    2000年以后，互聯網在中國的大地上如火如荼的發展，在這個行業競爭中比的是加速度。我清晰的記得《世界是平的》中有這樣一段話：在非洲，羚羊每天早上醒來時，它知道自己必須跑得比最快的獅子還快，否則就會被吃掉；獅子每天早上醒來時，它知道自己必須追上跑得最慢的羚羊，否則就會被餓死；不管你是獅子還是羚羊，當太陽升起時，你最好開始奔跑！我們奔跑的這10多年的時間里，互聯網技術帶動了各行各來的發展，同時也席卷了各行各來。

    2006年時，工業行業還在普遍使用電話線進行數據傳輸和遠程幫助。網絡技術慢慢的在向各行各業傳導，工業行業也在發展，局域網、光纖以太網、WIFI\3G\4G等已經應用很廣泛了。互聯網技術在推動制造業發展的同時，也帶動了眾多公司的與時俱進，升級技術、提供更好的服務。

    我們在思考，后互聯網時代將如何發展？將是互聯網與各行各業深度融合的過程，例如現在常被提及的物聯網，我認為它本質上是工業互聯網，是制造技術與互聯網技術無縫對接。不管是叫物聯網還是工業互聯網，未來物與物的交互、物與人的交互將無法避免。硬件與軟件的協同發展，更快的推動了這個進程，例如：智能芯片的發展、嵌入式操作系統的發展、智能傳感器的發展等。

    大數據、分布式、云計算等也在以驚人的速度發展，有些人可能認為這些東西離我們生活還比較遙遠。但是并非是這樣的，距離2006年只不過10年左右，現在的發展卻是以前你無法想象的，而這種加速度的發展方式，2年的發展可能是你過去10年的發展之和。不管這些技術現在是否能夠落地，但是這種趨勢是無法改變的。

    數據的流動可以變現，現金的流動可以增加GDP。技術的進步就是生產力的提升，將來組織結構和關系也勢必發生變化。不管是否懂技術技術、是否懂管理，思維方式不轉變肯定會被淘汰。

    下面對物聯網和集成系統的解決方案的技術路線進行介紹，只對技術選型和系統流程，對于架構的演變以及技術哪個更好不做具體說明。只供參考！！！

第一章     系統架構

     架構圖這塊主要表達一個大概的結構化的意思，可以不太準確，希望大家能夠理解。作為一個系統來講還包括網絡部署框架圖，根據應用場景和網絡環境不一樣網絡框架圖也不一樣，所以不在本文的討論范圍內。

1.1    硬件構架圖

 

1.2    組件構架圖

 

 

第二章     技術選型與介紹

文章不介紹代碼部分，在Demo事例中有完整的代碼和注釋，可以下載調試。

2.1    開發環境

開發語言：全部使用C#，配有少量的JS代碼。

開發工具：除App部分，所有組件都采用VS2012開發，App程序采用VS2015開發，VS2015是一個超級開發工具工廠，在Win10操作系統上開發IoT嵌入式程序，也沒有問題。

操作系統：Windows 8.1，用習慣了也不錯，聽說要停止服務了，不過還有人在使用XP呢，不必擔心。

2.2    數據源

    數據源也就是產生數據的東西，也有人把這塊統稱為傳感器，但是我認為這個叫法不太準確，所以我一般把這塊統稱為數據源。

    數據源包括的內容很多，例如：各類傳感器、大中小型設備、硬件電路、軟件組件等。各類數據源的通訊協議不同、通訊鏈路不同、通訊機制不同，在沒有統一標準的情況下，這部分的工作比重要。因為有了數據之后，你的業務系統才有應用的價值。

    數據源我是寫了一個模塊的小程序，包括串口通訊和網口通訊。至于通訊協議，請參見《C#通訊（串口和網絡）框架的設計與實現（SuperIO）- 12.二次開發及應用》。

2.3    數據采集

     數據采集部分使用的是SuperIO框架，因為它支持串口和網口統一的插件式設備驅動開發，也就是說開發一個驅動可以支持串口和網口通訊。另外，可擴展性比較強，可以大大減小工作量。

     開發了一個驅動程序，在SuperIO平臺下增加兩個驅動實例，負責與數據源程序進行串口和網絡通訊。

2.4    數據上傳服務

     數據上傳服務是在SuperIO平臺下開發的，可以繼承IAppService接口開發插件服務，并且掛載到SuperIO平臺下運行，設備驅動采集完數據后，可以通過接口傳遞到服務插件內，通過內存交互數據。如果涉及到數據完全性的數據交互，可以通過介質進行數據交互，例如：數據庫、文本文件等。

    數據上傳服務直接與消息中間件（ActiveMQ）進行交互，再由AcitveMQ進行消息轉發。數據上傳服務實際上是消息生產者的角色。

2.5    消息中間件

     消息中間件采用ActiveMQ，需要部署Java運行環境。可用的消息中間件比較多，例如：RabbitMQ、ZeroMQ等。

     根據應用場景不同，可以選擇的技術方案和技術路線也不一樣。消息中間件這塊也完全可以使用通訊組件來代替，例如：Netty和SuperSocket。

2.6    數據接收服務

     數據接收服務是在SuperIO平臺下開發的，可以繼承IAppService接口開發插件服務，并且掛載到SuperIO平臺下運行。

     數據接收服務直接與ActiveMQ進行交互，接收ActiveMQ轉發過來的消息，實際上是消息消費者的角色。

2.7    數據存儲

    數據存儲采用的是MongoDB，不太喜歡大而臃腫的東西，而且不需要ORM了，部署簡單，可以使用MongoVUE工具對數據庫進行管理。如果是大拿，可以直接cmd。

2.8    數據接口

    數據接口采用Web Api，符合RESTful風格的http協議，操作調用簡單、方便。拋棄了WebService的Soap協議，更沒有選擇WCF框架。

    這塊并沒有實現權限、安全管理。

2.9    Web業務系統

    業務系統采用MVC框架，但是前端并沒有與后臺的控制器進行交互，而是與數據接口的WebAPI進行交互。前后端完全分離。

2.10     手機移動終端App

     手機移動端使用VS2015開發，使用Xamarin框架進行開發，這個框架支持跨平臺。Xamarin是個很不錯的東西，唯一的缺點就是需要付費，對于中國IT人員來講，這一點應該不是障礙。

第三章     Demo的介紹

3.1    目錄介紹

項目目錄介紹如下：

ClientService：上傳數據與交互組件。

DeviceDemo：設備驅動，負責采集數據。

DeviceExport：數據輸出組件，在Demo沒有使用。

DeviceShowUI：數據顯示視圖組件，負責顯示采集過來的數據信息。

FormTest：測試各部分的主工程。

ProtocolPackage：公用協議包。

ServerService：數據接收數據與交互組件。

SuperIO_App：移動APP端，需要VS2015打開。

SuperOPCClient：OPC客戶端組件。

SuperOPCServer：OPC服務端組件。

TestDevice：模擬客戶端測試程序。

WebAPI：WebAPI和Web業務端數據顯示。

3.2    Demo調試

 下載地址：http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf

（1）    下載DEMO和工具

    下載SuperIO v2.2.7\SuperIO_Demo v2.rar；下載mongodb數據庫；下載ActiveMQ消息中間件。

（2）    啟動服務和程序

     啟動mongodb，mongodb-win32-x86_64-2008plus-3.0.3-1\start.bat，默認監聽端口為：2222。

     啟動ActiveMQ服務，apache-activemq-5.12.0\bin\win64\activemq.bat，需要JAVA運行環境。

     啟動SuperIO_Demo.sln解決方案，需要VS2012開發IDE，也可以轉成VS2015工程，重新編譯。

     啟動SuperIO_App.sln解決方案，需要VS2015開發IDE，如果使用VS自帶的模擬器，需要執行<adb connect 模擬器的IP>，才能把程序成功部署到模擬器，并且進行調試，否則VS工具一直處于部署階段。

（3）運行效果圖

 

（4）調試視頻

    youku視頻不是太清楚，請下載高清調試視頻，地址：http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf中的【視頻演示】。

 

 

作者：唯笑志在

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