昆侖海岸物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建流程
1. 說明 本文中所涉及的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是指基于Zigbee 無線傳感器、900M 無線溫濕度采集傳感器、有線傳感器(4mA~20mA、0V~5V、開關量)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(以下簡稱為“網(wǎng)關”)、昆侖海岸物聯(lián)網(wǎng)云服務平臺(以下簡稱為“云平臺”)等軟硬件所構建的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng).系統(tǒng)結構圖如圖1-1 所示:
圖1-1 系統(tǒng)結構圖
整個系統(tǒng)的運行可簡單的理解為“通過網(wǎng)關將現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_,用戶訪問云平臺并獲取數(shù)據(jù)的過程”。構建系統(tǒng)時需要對ZigBee 無線傳感器、網(wǎng)關和云平臺這三部分進行相關的參數(shù)設置,操作過程如下所述:
(1)給ZigBee 無線傳感器和網(wǎng)關KL-H1100 設置相同的ZigBee 通訊參數(shù),即網(wǎng)絡頻點、網(wǎng)絡ID,并在網(wǎng)關中添加ZigBee 無線傳感器以構建“現(xiàn)場網(wǎng)絡”。注意:JRFW-2 系列900M 無線傳感器與網(wǎng)關KL-H1101 不需要設置900M 通訊參數(shù);有線傳感器與網(wǎng)關KL-H1200 之間只涉及到接線問題(兩線制、三線制、四線制)。
(2)根據(jù)用戶需求給網(wǎng)關設置“遠程網(wǎng)絡”的通訊方式(3G、WiFi、以太網(wǎng))和工作模式,并將網(wǎng)關接入到“遠程網(wǎng)絡”中,已實現(xiàn)其與云平臺的數(shù)據(jù)通訊。 (3)用戶登錄云平臺(www.klha.net)申請用戶名,在該用戶名下添加網(wǎng)關和傳感器信息。 (4)用戶登錄云平臺或使用“物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件”查看傳感器數(shù)據(jù)。 2. 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組建樣例 2.1 樣例1 2.1.1 背景說明 監(jiān)控現(xiàn)場使用網(wǎng)關KL-H1100 將ZigBee 無線傳感器的數(shù)據(jù)通過3G(電信)傳輸?shù)皆破脚_,用戶使用物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件查看傳感器的實時數(shù)據(jù)。需要準備的設備和軟件如下: (1)ZigBee 無線傳感器; (2)與傳感器配套的網(wǎng)絡配置器; (3)網(wǎng)關KL-H1100; (4)交叉網(wǎng)線; (5)3G 上網(wǎng)卡(電信); (6)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的PC 機; (7)物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件。 注意:務必選擇網(wǎng)關支持的3G 上網(wǎng)卡型號,否則可能出現(xiàn)3G 通訊不正常的現(xiàn)象。在網(wǎng)關說明書和網(wǎng)關的網(wǎng)頁中有支持的3G 上網(wǎng)卡型號列表。 2.1.2 構建ZigBee 網(wǎng)絡 分別對傳感器和網(wǎng)關的ZigBee 參數(shù)進行配置,以組建ZigBee 通訊網(wǎng)絡(即“現(xiàn)場網(wǎng)絡”),具體操作方法和步驟如下: (1)根據(jù)現(xiàn)場需要,使用網(wǎng)絡配置器設置傳感器的ZigBee 通訊參數(shù)。例如,將網(wǎng)絡頻點設置為0x0F;網(wǎng)絡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(shù)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】也依圖修改。使用交叉網(wǎng)線將網(wǎng)關KL-H1100 與PC 機相連,并給網(wǎng)關上電,等待網(wǎng)關系統(tǒng)啟動。
圖2-1 (3)打開IE 瀏覽器,在地址欄中輸入網(wǎng)關的IP 地址(出廠默認為“192.168.0.222”)登錄到網(wǎng)關的Web 界面。輸入用戶名和密碼(出廠默認用戶名為“admin”,密碼為“admin”,如圖2-2所示)進入到網(wǎng)關的【歡迎】界面,如圖2-3 所示。
(4)在網(wǎng)頁左側的菜單欄中選擇【ZigBee 網(wǎng)絡配置】→【ZigBee 網(wǎng)絡參數(shù)】選項,在界面中輸入與傳感器相同的網(wǎng)絡參數(shù)并點擊【保存】按鍵,如圖2-4 所示。
圖2-4 ZigBee 網(wǎng)絡參數(shù)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)關網(wǎng)頁的菜單欄中選擇【ZigBee 網(wǎng)絡配置】→【新節(jié)點列表】選項,在如圖2-5 所示的界面中就會出現(xiàn)傳感器的信息,點擊【入網(wǎng)】按鍵進入【節(jié)點映射表】,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);設置掉線時間(一般為傳感器主動上報數(shù)據(jù)時間的3 倍);節(jié)點地址是傳感器的唯一標識,不可改。點擊【確定】按鍵,傳感器添加完畢。 (6)選擇菜單欄中的【節(jié)點數(shù)據(jù)顯示】選項,在如圖2-7 所示的界面中即可看到傳感器的實時數(shù)據(jù)、在線狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新時間。此時,返回如圖2-4 所示的【ZigBee 網(wǎng)絡配置】→【ZigBee網(wǎng)絡參數(shù)】界面,點擊【保存網(wǎng)絡】按鍵。至此,ZigBee 參數(shù)設置完成,且ZigBee 無線傳感器和網(wǎng)關KL-H1100 之間的ZigBee 網(wǎng)絡也構建完成。
2.1.3 遠程網(wǎng)絡及工作模式設置 2.1.3.1 3G 網(wǎng)絡參數(shù)設置 選擇網(wǎng)關網(wǎng)頁菜單欄中的【網(wǎng)關網(wǎng)絡參數(shù)】→【3G 網(wǎng)絡】選項,在如圖2-8 所示的界面中勾選【3G 無線網(wǎng)】、選擇【電信】運營商、點擊【保存】按鍵,網(wǎng)關重啟后參數(shù)生效。
網(wǎng)關重啟后,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)關網(wǎng)頁菜單欄中的【網(wǎng)關網(wǎng)絡參數(shù)】→【工作模式】選項,在如圖2-10 所示的界面中勾選【客戶端參數(shù)】,在【服務器IP 或域名】對話框中輸入云平臺的域名:www.klha.net,服務器端口號位502,點擊【添加】按鍵,在服務器列表中出現(xiàn)添加好的服務器參數(shù),點擊【保存】按鍵,網(wǎng)關重啟后參數(shù)生效,如圖2-11 所示。
2.1.4 云平臺設置 2.1.4.1 用戶名申請 使用PC 機的IE 瀏覽器訪問云平臺(www.klha.net)如圖2-12 所示。點擊【注冊】按鍵進入用戶注冊界面如圖2-13 所示。 依照提示填寫用戶信息并提交,等待審核通過后即可使用;如果亟需使用,可電話通知管理員提前給用戶名授權使用。
2.1.4.2 添加網(wǎng)關信息 使用已被授權的用戶名登陸云平臺,選擇圖2-12 界面中的【應用】選項塊,進入到如圖2-14所示的功能模塊界面,點擊【網(wǎng)關設備管理】功能塊進入如圖2-15 所示的網(wǎng)頁中。
在如圖2-15 所示的管理界面中點擊右上角的【添加】按鍵,添加網(wǎng)關信息,如圖2-16 所示。
依照圖2-16 添加網(wǎng)關信息,其中【網(wǎng)關名稱】可自定義、【地圖坐標】從地圖抓取即可。點擊【提交】按鍵,提交網(wǎng)關信息。
提交成功后就可在網(wǎng)關設備管理界面中顯示新添加的網(wǎng)關信息,如圖2-17所示。
在如圖2-18 所示的地圖中點擊網(wǎng)關標志,如果能夠顯示網(wǎng)關下掛載的傳感器數(shù)據(jù)就表明網(wǎng)關已與云平臺建立了通訊連接并上傳實時數(shù)據(jù)。 至此,傳感器→網(wǎng)關→云平臺這條數(shù)據(jù)鏈已構建完畢,用戶可通過訪問云平臺獲取傳感器數(shù)據(jù)。
2.1.5 物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件 物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件是基于用平臺中【數(shù)據(jù)服務】功能模塊開發(fā)的。通過此軟件,無需登陸云平臺就可查看傳感器的實時數(shù)據(jù),且還能體現(xiàn)出用戶、網(wǎng)關、傳感器之間的歸屬關系。運行物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件如圖2-19 所示,輸入用戶名和密碼,點擊【登陸】按鍵,就可查看相關的數(shù)據(jù)。
注意: (1)拷貝軟件時,務必將軟件所在文件的內容拷貝完全; (2)運行軟件的PC 機必須可以訪問互聯(lián)網(wǎng); (3)軟件每1 分鐘自動刷新一次數(shù)據(jù); (4)此軟件是在windows7 系統(tǒng)下開發(fā)的,在Windows XP 系統(tǒng)上運行時可能會出現(xiàn)錯誤提示。運行dotnetfx35.exe 安裝所需的系統(tǒng)文件后重啟電腦,再運行物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件即可。
2.2 樣例2 2.2.1 背景說明 監(jiān)控現(xiàn)場使用網(wǎng)關KL-H1200 將一只輸出4mA~20mA 信號的溫濕度傳感器和一只開關量信號的傳感器的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)皆破脚_,用戶使用物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件查看傳感器的實時數(shù)據(jù)。需要準備的設備和軟件如下: (1)溫濕度傳感器(4mA~20mA 輸出); (2)開關量傳感器; (2)網(wǎng)關KL-H1200-A; (3)交叉網(wǎng)線; (4)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的PC 機; (5)物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件。 2.2.2 傳感器與網(wǎng)關連接及設置 2.2.2.1 傳感器接線 傳感器與網(wǎng)關KL-H1200-A 之間是有線連接,分“兩線制”、“三線制”、“四線制”接線方式,基本常識不再贅述,詳見傳感器或網(wǎng)關說明書。 2.2.2.2 傳感器參數(shù)配置 參照2.1.2 小結中的相關操作,用交叉網(wǎng)線將網(wǎng)關與PC 機相連,用IE 瀏覽器訪問網(wǎng)關網(wǎng)頁,在菜單欄中選擇【傳感器配置】選項,進入如圖2-20 所示的傳感器參數(shù)配置界面。
為了方便用戶查看數(shù)據(jù),網(wǎng)關KL-H1200 可將電流、電壓信號轉換為對應的物理量數(shù)值。如圖2-20 所示,勾選【傳感器參數(shù)】選項并點擊【保存配置】按鍵,就可在表格中輸入數(shù)據(jù)轉換信息。 傳感器的濕度信號接在網(wǎng)關的第一路通道上,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(shù)填寫即可,點擊【保存】按鍵,網(wǎng)關重啟后參數(shù)生效。 在菜單欄中選擇【實時數(shù)據(jù)顯示】選項,進入如圖2-21 所示的界面中,即可看到溫濕度傳感器和開關量傳感器的實時數(shù)據(jù)。
2.2.3 遠程網(wǎng)絡及工作模式設置 2.2.3.1 以太網(wǎng)參數(shù)設置 選擇網(wǎng)關網(wǎng)頁菜單欄中的【網(wǎng)關網(wǎng)絡參數(shù)】→【以太網(wǎng)】選項,根據(jù)網(wǎng)關所要接入以太網(wǎng)的要求,在如圖2-22 所示的界面中填寫參數(shù)并點擊【確定】按鍵,參數(shù)即時生效。
注意:在某些現(xiàn)場,網(wǎng)絡管理中有MAC 地址與IP 地址綁定的限制,而造成網(wǎng)關無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象,此時需要現(xiàn)場的網(wǎng)絡管理員授予權限。 2.2.3.2 工作模式設置 網(wǎng)關工作模式的設置與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)客戶端軟件 與2.1.5 小結中的敘述一致,此處不再贅述。
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