基于MQTT的混凝土泵车机群数据接入系统设计

针对远程数据采集和解析过程中各设备制造企业数据协议不一致的问题,设计了一种基于MQTT的混凝土泵车机群数据接入系统。该系统基于MQTT设计了统一的应用层消息协议,边缘层采用蜂窝网络进行远程数据传输。服务器端采用分布式和集群架构高速处理超大并发数据,利用配置和脚本结合的方式实现了对新数据协议的高度可扩展。数据接入测试实验验证了本系统的有效性。     

半实物仿真中试验总控软件的设计与实现

试验总控软件是应用于半实物仿真中对参试系统进行管理和控制的一种软件,它可以对半实物仿真中的参试系统进行配置,实现对整个试验仿真的管理和监控。解析各参试系统的数据交互协议是试验总控软件对参试系统进行监控和管理的关键功能。通常试验总控软件解析功能代码完全按照各参试系统数据交互协议开发,这样一旦数据交互协议发生更改,解析功能代码需要根据新协议重新开发导致软件重复开发,影响软件开发效率和通用性。为了解决这个问题,文中提出一种试验总控软件设计框架并采用动态解析数据帧技术将解析代码与数据交互协议隔离,不仅提高软件通用性,同时缩短半实物仿真开发周期,减少人力财力开支。     

基于Web服务的物联接入系统设计

由于物联网接入设备与应用业务的多元性与复杂性的增加,实际物联网业务开发中需要对业务与设备做协同处理。针对此类问题,提出一种面向服务的模型架构,并据此以Web服务模式触发各类物联接入设备信息的消息管道流程,并在基础性接入信息处理过程中解决不必要的异构问题。基于Intel复杂指令集的嵌入式开发环境,利用多种语言协作设计实现一个物联接入系统。经实测可顺利完成应用层直接操控感知层的业务功能。     

基于Modbus的水产物联设备驱动服务系统设计

通过对水产物联设备主流通信方式的研究,设计了基于Modbus协议中ASCII和RTU两种数据传输模式的设备驱动模版,负责完成设备的查询响应.水产物联设备驱动服务系统基于Modbus通信协议,能够在确定物联设备的地址、功能及校验方法之后,完成设备同水产物联服务系统的即联即用,以及物联设备之间的互联和通信.对6个不同厂家的12种传感设备和ER继电器进行了驱动模版的设计,并通过GPRS或Zig Bee模块连接到水产物联服务系统进行了测试试验.结果表明：基于Modbus的水产物联设备驱动服务系统能够快速准确地生成设备查询命令,并且能够解析响应的数据,返回准确的监测数值,驱动服务系统的设计与开发是一种实现物联设备即联即用的有效手段.     

通用数采监控系统数据集成设计与实现

针对目前数采监控系统缺乏统一的数据共享集成模式问题,提出了一种可对不同数采监控系统进行统一管理的数据共享集成方案。该方案构建了一种异构数据协议模型,通过配置的方式生成不同数采系统的数据协议格式,并能将任意自定制协议进行动态注册或撤消。通过对各采集系统发送的数据进行实时协议识别、数据解析、数据分发与监控显示等处理,实现异构采集数据的共享集成和集中监控。     

面向煤矿井下的多协议融合网关设计

针对现有煤矿安全监测系统中信息传输可靠性差、异构数据融合度低的问题,设计了一款面向煤矿井下的多协议融合网关。该网关可同时接入不同协议类型的传感器,将多源数据以以太网协议数据的形式传输到远程服务器进行信息融合。在该网关中,物理层通过不同协议(RS232、RS485、CAN、ZigBee)传输介质和接口接收终端的数据信息;协议层对不同的数据格式进行解封,得到终端用户原始数据;系统层通过任务管理和通信调度完成多类型设备的接入;应用层设计用户函数和调用内核空间的网络层协议进行数据封装,得到以太网协议格式的数据后不需处理就可传送到上级节点,完成网关多类型协议数据到以太网协议数据的转换传输。测试结果表明,该网关可以实现RS232、RS485、CAN、ZigBee等协议数据转以太网协议数据的透明传输,且传输时延集中在15ms以内,传输数据丢包率低,具有很强的通信可靠性。     

基于GPRS的供水管网远程监控系统设计

为实现供水管网的信息化管理,介绍了一种基于GPRS通信方式、采用嵌入式微处理器和μC/OS-II实时操作系统的供水管网远程监控系统设计方案,阐述了监控终端的软硬件实现及监控中心的软件设计;监控终端将现场采集的各类数据经协议封装后由LPC2210微处理器通过串口发送给GPRS无线模块,再由GPRS数据网络发送给远端的监控中心,监控中心实现对数据的处理、存储和统计分析以实现监控功能;该系统实验效果好,为供水管网的自动化管理提供了一种可行的解决方案。     

通用实物设备接入技术研究与实现

综合试验验证技术正朝着“虚实融合”的方向发展,将实物试验设备接入虚拟试验的支撑平台进行统一试验,成为综合试验验证的一大关键技术;文章提出一种通用的实物设备接人技术,一方面通过用户界面配置,自动生成与实物设备传输协议相匹配的接入网关,解决传输协议异构性问题;另一方面,通过采用嵌入式的硬件协议转换器,实现高效率的实时设备接入;实验证明,该技术具有良好的实时性,协议转换耗时不到1 ms,同时提高了开发效率,节省了应用开发的人力和时间成本,降低了应用人员的技术门槛,为高效可靠地实现“虚实融合”的综合试验验证奠定了基础.     

一种支持异构协议解析的可配置解析器设计*

针对当前网络转发设备难以快速应对不断出现的新型网络协议的现状,设计了一种支持异构协议的可重配置解析器。首先,通过配置用户定制模块,实时更新用于解析逻辑的解析树,快速实现新型协议的添加、删除。此外,在满足传统互联网解析需求同时,引入数据链路层的可配置性,将异构协议解析进行统一。最后,通过相应的解析树映射算法将用户定制的协议映射到硬件结构中,并通过匹配域的压缩,减少了所用的硬件资源。实验结果表明,与已有的方案相比,节省了20%的slice资源和17%的BRAM资源,并实现176Gbps的解析速度。     

基于MQTT的水务数据传输系统设计开发

随着工业物联网的发展和兴起,工业现场采集和控制设备的数据传输因其不同的网络环境有了更高的要求。MQTT协议能够实现将相关物联设备直接连接到互联网中,其数据包较小,带宽利用率高,更为贴合工业物联网的应用场景。针对电厂水务处理应用的特定背景,设计开发了基于MQTT协议的水务数据传输系统。该系统简洁高效,能够实现对电厂水务系统数据的定时采集和实时监控等功能,有较好的应用前景。