工業(yè)物聯(lián)功能架構及集成網(wǎng)關設計.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)具有極其廣闊的應用前景和巨大的市場需求，全球很多知名組織和公司正全力推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
　　目前已經(jīng)存在多種物聯(lián)網(wǎng)構架，但是并沒有一個統(tǒng)一的、通用的、適用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的架構，立足于此，本文在現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)架構的基礎上設計了適用于工業(yè)環(huán)境的工業(yè)物聯(lián)功能架構和適用于該架構的智能網(wǎng)關。通過研究物聯(lián)網(wǎng)架構發(fā)展，提出了三層平臺架構:感知層、網(wǎng)絡層、云上應用層;結合三層架構，給出軟件架構，詳細定義了軟件各模塊的名稱、功能、接口;最后給出

2、數(shù)據(jù)流設計，將之分為采集數(shù)據(jù)流、管理數(shù)據(jù)流、控制數(shù)據(jù)流，并結合工業(yè)生產(chǎn)背景詳細分析了數(shù)據(jù)走向。
　　云平臺架構的網(wǎng)絡連接方式有直接連接和通過網(wǎng)關連接兩種，為了更好的與平臺適配，本文設計了適用于該平臺的智能網(wǎng)關，將網(wǎng)關分為三層:信息接入層、業(yè)務邏輯層、上行通信層。重點對業(yè)務邏輯層進行分析與設計。定義了網(wǎng)關程序框架，將程序分為十一個項目，對每一個項目的組成、功能進行定義;針對網(wǎng)關功能模塊，給出數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)封裝、看門狗模塊、配置管理的

3、設計和實現(xiàn)方法;網(wǎng)關中數(shù)據(jù)庫使用Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，給出其移植方法、存儲結構設計、調(diào)用接口。
　　針對傳統(tǒng)網(wǎng)關中請求/問答機制的不足以及物聯(lián)網(wǎng)應用下的需求，本文在智能網(wǎng)關中設計了基于MQTT協(xié)議的發(fā)布/訂閱系統(tǒng)。通過對輕量級發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的研究，對發(fā)布者和訂閱者工作流程進行優(yōu)化設計，達到實現(xiàn)異步通信的目的。
　　最后，本文在Linux系統(tǒng)中搭建發(fā)布/訂閱系統(tǒng)，對該系統(tǒng)的各項功能進行測試，實驗證明，基于MQTT的發(fā)布訂閱系統(tǒng)