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(guān)量)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(以下簡(jiǎn)稱為“網(wǎng)關(guān)”)、昆侖海岸物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱為“云平臺(tái)”)等軟硬件所構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng).系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1-1 所示:
圖1-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行可簡(jiǎn)單的理解為“通過網(wǎng)關(guān)將現(xiàn)場(chǎng)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái),用戶訪問云平臺(tái)并獲取數(shù)據(jù)的過程”。構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)需要對(duì)ZigBee 無線傳感器、網(wǎng)關(guān)和云平臺(tái)這三部分進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)置,操作過程如下所述:
(1)給ZigBee 無線傳感器和網(wǎng)關(guān)KL-H1100 設(shè)置相同的ZigBee 通訊參數(shù),即網(wǎng)絡(luò)頻點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)ID,并在網(wǎng)關(guān)中添加ZigBee 無線傳感器以構(gòu)建“現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)”。注意:JRFW-2 系列900M 無線傳感器與網(wǎng)關(guān)KL-H1101 不需要設(shè)置900M 通訊參數(shù);有線傳感器與網(wǎng)關(guān)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(guān)設(shè)置“遠(yuǎn)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)”中,已實(shí)現(xiàn)其與云平臺(tái)的數(shù)據(jù)通訊。
(3)用戶登錄云平臺(tái)(www.klha.net)申請(qǐng)用戶名,在該用戶名下添加網(wǎng)關(guān)和傳感器信息。
(4)用戶登錄云平臺(tái)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(chǎng)使用網(wǎng)關(guān)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_(tái),用戶使用物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件查看傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。需要準(zhǔn)備的設(shè)備和軟件如下:
(1)ZigBee 無線傳感器;
(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;
(5)3G 上網(wǎng)卡(電信);
(6)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的PC 機(jī);
(7)物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件。
注意:務(wù)必選擇網(wǎng)關(guān)支持的3G 上網(wǎng)卡型號(hào),否則可能出現(xiàn)3G 通訊不正常的現(xiàn)象。在網(wǎng)關(guān)說明書和網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)頁中有支持的3G 上網(wǎng)卡型號(hào)列表。
2.1.2 構(gòu)建ZigBee 網(wǎng)絡(luò)
分別對(duì)傳感器和網(wǎng)關(guān)的ZigBee 參數(shù)進(jìn)行配置,以組建ZigBee 通訊網(wǎng)絡(luò)(即“現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)”),具體操作方法和步驟如下:
(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要,使用網(wǎng)絡(luò)配置器設(shè)置傳感器的ZigBee 通訊參數(shù)。例如,將網(wǎng)絡(luò)頻點(diǎn)設(shè)置為0x0F;網(wǎng)絡(luò)ID 設(shè)置為0xA5C1。如果傳感器是外供電型(傳感器型號(hào)以-12 結(jié)尾),設(shè)置完參數(shù)后將其斷電。
(2)將PC 機(jī)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(rèn)網(wǎng)關(guān)】也依圖修改。使用交叉網(wǎng)線將網(wǎng)關(guān)KL-H1100 與PC 機(jī)相連,并給網(wǎng)關(guān)上電,等待網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)啟動(dòng)。
圖2-1
(3)打開IE 瀏覽器,在地址欄中輸入網(wǎng)關(guān)的IP 地址(出廠默認(rèn)為“192.168.0.222”)登錄到網(wǎng)關(guān)的Web 界面。輸入用戶名和密碼(出廠默認(rèn)用戶名為“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)頁左側(cè)的菜單欄中選擇【ZigBee 網(wǎng)絡(luò)配置】→【ZigBee 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)】選項(xiàng),在界面中輸入與傳感器相同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)并點(diǎn)擊【保存】按鍵,如圖2-4 所示。
圖2-4 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置
(5)給事先準(zhǔn)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)頁的菜單欄中選擇【ZigBee 網(wǎng)絡(luò)配置】→【新節(jié)點(diǎn)列表】選項(xiàng),在如圖2-5 所示的界面中就會(huì)出現(xiàn)傳感器的信息,點(diǎn)擊【入網(wǎng)】按鍵進(jìn)入【節(jié)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(shè)備地址(1~64,每只傳感器的設(shè)備地址唯一,必須設(shè)置);給傳感器命名便于管理和識(shí)別(可以不命名);設(shè)置掉線時(shí)間(一般為傳感器主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)間的3 倍);節(jié)點(diǎn)地址是傳感器的唯一標(biāo)識(shí),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(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示】選項(xiàng),在如圖2-7 所示的界面中即可看到傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、在線狀態(tài)和數(shù)據(jù)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(shù)】界面,點(diǎn)擊【保存網(wǎng)絡(luò)】按鍵。至此,ZigBee 參數(shù)設(shè)置完成,且ZigBee 無線傳感器和網(wǎng)關(guān)KL-H1100 之間的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)也構(gòu)建完成。
2.1.3 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)及工作模式設(shè)置
2.1.3.1 3G 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置
選擇網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁菜單欄中的【網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)】→【3G 網(wǎng)絡(luò)】選項(xiàng),在如圖2-8 所示的界面中勾選【3G 無線網(wǎng)】、選擇【電信】運(yùn)營(yíng)商、點(diǎn)擊【保存】按鍵,網(wǎng)關(guān)重啟后參數(shù)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(hào)上網(wǎng)成功后就會(huì)有如圖2-9 的提示內(nèi)容。
2.1.3.2 工作模式設(shè)置
選擇網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁菜單欄中的【網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)】→【工作模式】選項(xiàng),在如圖2-10 所示的界面中勾選【客戶端參數(shù)】,在【服務(wù)器IP 或域名】對(duì)話框中輸入云平臺(tái)的域名:www.klha.net,服務(wù)器端口號(hào)位502,點(diǎn)擊【添加】按鍵,在服務(wù)器列表中出現(xiàn)添加好的服務(wù)器參數(shù),點(diǎn)擊【保存】按鍵,網(wǎng)關(guān)重啟后參數(shù)生效,如圖2-11 所示。
2.1.4 云平臺(tái)設(shè)置
2.1.4.1 用戶名申請(qǐng)
使用PC 機(jī)的IE 瀏覽器訪問云平臺(tái)(www.klha.net)如圖2-12 所示。點(diǎn)擊【注冊(cè)】按鍵進(jìn)入用戶注冊(cè)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(quán)使用。
2.1.4.2 添加網(wǎng)關(guān)信息
使用已被授權(quán)的用戶名登陸云平臺(tái),選擇圖2-12 界面中的【應(yīng)用】選項(xiàng)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(shè)備管理】功能塊進(jìn)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(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?qǐng)D2-16 添加網(wǎng)關(guān)信息,其中【網(wǎng)關(guān)名稱】可自定義、【地圖坐標(biāo)】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(shè)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(biāo)志,如果能夠顯示網(wǎng)關(guān)下掛載的傳感器數(shù)據(jù)就表明網(wǎng)關(guān)已與云平臺(tái)建立了通訊連接并上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
至此,傳感器→網(wǎng)關(guān)→云平臺(tái)這條數(shù)據(jù)鏈已構(gòu)建完畢,用戶可通過訪問云平臺(tái)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(tái)中【數(shù)據(jù)服務(wù)】功能模塊開發(fā)的。通過此軟件,無需登陸云平臺(tái)就可查看傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),且還能體現(xiàn)出用戶、網(wǎng)關(guān)、傳感器之間的歸屬關(guān)系。運(yùn)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(diǎn)擊【登陸】按鍵,就可查看相關(guān)的數(shù)據(jù)。
注意:
(1)拷貝軟件時(shí),務(wù)必將軟件所在文件的內(nèi)容拷貝完全;
(2)運(yùn)行軟件的PC 機(jī)必須可以訪問互聯(lián)網(wǎng);
(3)軟件每1 分鐘自動(dòng)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(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。運(yùn)行dotnetfx35.exe 安裝所需的系統(tǒng)文件后重啟電腦,再運(yùn)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(chǎng)使用網(wǎng)關(guān)KL-H1200 將一只輸出4mA~20mA 信號(hào)的溫濕度傳感器和一只開關(guān)量信號(hào)的傳感器的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)皆破脚_(tái),用戶使用物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件查看傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。需要準(zhǔn)備的設(shè)備和軟件如下:
(1)溫濕度傳感器(4mA~20mA 輸出);
(2)開關(guān)量傳感器;
(2)網(wǎng)關(guān)KL-H1200-A;
(3)交叉網(wǎng)線;
(4)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的PC 機(jī);
(5)物聯(lián)網(wǎng)客戶端軟件。
2.2.2 傳感器與網(wǎng)關(guān)連接及設(shè)置
2.2.2.1 傳感器接線
傳感器與網(wǎng)關(guān)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(shí)不再贅述,詳見傳感器或網(wǎng)關(guān)說明書。
2.2.2.2 傳感器參數(shù)配置
參照2.1.2 小結(jié)中的相關(guān)操作,用交叉網(wǎng)線將網(wǎng)關(guān)與PC 機(jī)相連,用IE 瀏覽器訪問網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁,在菜單欄中選擇【傳感器配置】選項(xiàng),進(jìn)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(guān)KL-H1200 可將電流、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的物理量數(shù)值。如圖2-20 所示,勾選【傳感器參數(shù)】選項(xiàng)并點(diǎn)擊【保存配置】按鍵,就可在表格中輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信息。
傳感器的濕度信號(hào)接在網(wǎng)關(guān)的第一路通道上,測(cè)量范圍是0%RH~100%RH;溫度信號(hào)接在第二通道上,測(cè)量范圍是0℃~50℃,參照?qǐng)D2-20 中的參數(shù)填寫即可,點(diǎn)擊【保存】按鍵,網(wǎng)關(guān)重啟后參數(shù)生效。
在菜單欄中選擇【實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示】選項(xiàng),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關(guān)量傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
2.2.3 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)及工作模式設(shè)置
2.2.3.1 以太網(wǎng)參數(shù)設(shè)置
選擇網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁菜單欄中的【網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)】→【以太網(wǎng)】選項(xiàng),根據(jù)網(wǎng)關(guān)所要接入以太網(wǎng)的要求,在如圖2-22 所示的界面中填寫參數(shù)并點(diǎn)擊【確定】按鍵,參數(shù)即時(shí)生效。
注意:在某些現(xiàn)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)無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象,此時(shí)需要現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理員授予權(quán)限。
2.2.3.2 工作模式設(shè)置
網(wǎng)關(guān)工作模式的設(shè)置與2.1.3.2 小結(jié)中的敘述一致,此處不再贅述。
2.2.4 云平臺(tái)設(shè)置
與2.1.4 小結(jié)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(jié)中的敘述一致,此處不再贅述。