CN111510377A - 一种物联网智能网关系统及利用此系统的快速部署方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网智能网关系统及利用此系统的快速部署方法，包括有服务器端以及多个智能网关分系统，所述智能网关分系统由智能网关与多个物联网设备构成，物联网设备通过网络、串行口等方式与智能网关相连，所述智能网关与服务器端通过网络连接。本发明为物联网哑设备安装外接传感器，将其连接智能网关后可以实时查看物联网哑设备的状态信息，能够显著提高现有物联网哑设备的利用率；还开发了协议集成控制软件并安装在智能网关上，通过对各大厂商的PLC设备进行数据连通，能够对市面上80％以上的自动化设备进行直接连通，避免了PLC设备连接智能网关时的二次开发，显著提升了现场部署配置效率。

Description

一种物联网智能网关系统及利用此系统的快速部署方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种物联网智能网关系统及利用此系统的快速部署方法。

背景技术

智能网关是近年来物联网兴起后产生的新网络设备。不同于互联网时代的路由器网关，除联通互联网络以外，还需要兼容各种物联网协议，组建一个设备互联的网络。但是有别于传统路由器类网关，它还面临更多协议的转换，并且不能完全依赖于互联网(云端)去实现各种场景功能，因为物联网是需要驱动很多本地设备，对网络的延迟比TCP/IP时代要求更加严格，所以需要很多本地计算的能力，在企业级环境中更是如此。

然而目前进行物联网部署时，存在以下不足：

1、当前我国企业的工业设备现状大多是物联网哑设备较多，绝大多数较老的加工设备没有智能控制单元，导致这些设备的工作数据无法获取，不能实现实时数据监控。

2、新的物联网设备大部分采用PLC作为控制单元，不同的PLC设备的协议并不相同。普通的智能网关在进行系统部署配置时，需要针对不同的PLC设备进行二次开发。

因此如何将现有非智能设备和不同PLC控制器的物联网设备加入物联网系统，并进行现场快速部署适配，是当下物联网技术方案的一个重要问题。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种物联网智能网关系统及利用此系统的快速部署方法，从而将现有非智能设备和不同PLC控制器的物联网设备加入物联网系统，有效的解决了现场部署配置物联网环境周期长、设备通用性差的问题。

为实现本发明目的而提供的一种物联网智能网关系统，包括有服务器端以及多个智能网关分系统，所述智能网关分系统由智能网关与多个物联网设备构成，物联网设备通过网络、串行口等方式与智能网关相连，所述智能网关与服务器端通过网络连接。

作为上述方案的进一步改进，所述物联网设备包括现有物联网哑设备和不同厂家的PLC设备，智能网关通过外接传感器连接物联网哑设备，能够实时采集物联网哑设备数据；智能网关针对不同厂家的PLC设备的众多PLC协议开发了协议集成控制软件，以适配不同厂家的PLC设备。

作为上述方案的进一步改进，包括有以下步骤：

第一步：为物联网哑设备安装配套的外接传感器，用于收集物联网哑设备的数据信息；

第二步：在智能网关上安装所述协议集成控制软件，所述协议集成控制软件适配市面上80％的PLC设备；

第三步：结合工程现场的实际需求对智能网关功能进行配置；

第四步：添加需要连接智能网关的物联网设备，包括物联网哑设备和PLC设备；

第五步：设置物联网设备的协议类型、地址参数、串口通信等参数；

第六步：智能网关通过工业硬件接口与物联网设备相连，接收外接传感器采集的实时数据，例如运行时间、工作状态、电平信号、温度等；

第七步：智能网关实时显示物联网设备的状态信息，并发出控制信号以改变物联网设备的工作状态；智能网关通过互联网与服务器端相连，将物联网设备的实时数据上传至服务器端。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明为物联网哑设备安装外接传感器，将其连接智能网关后可以实时查看物联网哑设备的状态信息，能够显著提高现有物联网哑设备的利用率；还开发了协议集成控制软件并安装在智能网关上，通过对各大厂商的PLC设备进行数据连通，能够对市面上80％以上的自动化设备进行直接连通，避免了PLC设备连接智能网关时的二次开发，显著提升了现场部署配置效率。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的架构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的一种物联网智能网关系统及利用此系统的快速部署方法，包括服务器端3以及多个智能网关分系统1；智能网关分系统1由智能网关2与多个物联网设备构成，物联网设备通过网络、串行口等方式与智能网关2相连，智能网关2与服务器端3通过网络连接。

物联网设备包括物联网哑设备11和不同厂家的PLC设备(物联网智能设备21)，智能网关2通过外接传感器也即外接控制器12与物联网哑设备11连接；智能网关2针对不同厂家的PLC设备(物联网智能设备21)的众多PLC协议开发了协议集成控制软件(PLC控制器22)，以适配不同厂家的PLC设备(物联网智能设备21)。

外接控制器12采集物联网哑设备11的状态信息；PLC控制器22采集物联网智能设备21的状态信息，并对物联网智能设备21进行操作控制；多个外接控制器12和PLC控制器22与智能网关2通过工业硬件接口相连。

在具体的实施例中，重点在于智能网关分系统1的搭建。智能网关分系统1的构成关键在于外接控制器12、PLC控制器22和智能网关2的工业硬件接口连接：

1、可以采用AI接口(模拟量输入接口)，某些特定的传感器将采集数值通过变化的电平信号进行输出，这些电平信号需要经过模拟-数字转换后才能转换为实际可读取的传感器值。如常用的温度传感器都采用模拟量输出，需要经过模拟量采集后才能转变为数字量；

2、可以采用RS232接口，RS232接口是一些旧款PLC设备具备的通讯接口，从RS232接口通过Modbus通讯协议能够获得PLC运行状态及下发PLC指令；

3、可以采用RS485接口，RS485是常用的工业通讯总线之一。RS485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。大量的PLC及传感器设备都支持RS485接口，RS485总线可串接255个从机设备，适用于智能设备的近网组网；

4、可以采用DI/DO接口，DI/DO接口是某些传感器常用的输入输出接口，如；产线上料到位检测、自动化流水线人员闯入传感器等。具有DI/DO接口能够将这些不具备智能化的传感器接入物联网。

在工程现场可以灵活采用上述工业接口，完成控制器与智能网关2的连接，构建智能网关分系统1。

下面进一步描述构建智能网关分系统1的步骤：

1、用户在客户端输入管理员账户和密码，登录智能网关2的可视化配置界面；

2、在配置界面创建物联网设备连接通道名称；

3、在通道参数项映射智能网关2与物联网设备实际通讯连接的各种通讯链路和通讯协议的相关参数；

4、通道设置完成，添加物联网设备并设置设备名称；

5、点击设备名称进行操作，设置物联网设备所需协议类型，初步完成构建智能网关2到物联网设备控制器的通路；

6、对物联网设备数据项进行参数配置，包括采集频率、读写方式等，完成物联网设备的入网。

智能网关2通过互联网实现与物联网服务器的数据交互，这个不属于该发明的范畴，因此在这里不做详述。

通过上述步骤，形成了物联网+智能网关+工业自动化设备的工业物联全流程贯通。

以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种物联网智能网关系统，其特征在于：包括有服务器端以及多个智能网关分系统，所述智能网关分系统由智能网关与多个物联网设备构成，物联网设备通过网络、串行口等方式与智能网关相连，所述智能网关与服务器端通过网络连接。

2.根据权利要求1中所述的一种物联网智能网关系统，其特征在于：所述物联网设备包括现有物联网哑设备和不同厂家的PLC设备，智能网关通过外接传感器连接物联网哑设备，能够实时采集物联网哑设备数据；智能网关针对不同厂家的PLC设备的众多PLC协议开发了协议集成控制软件，以适配不同厂家的PLC设备。

3.利用权利要求2中所述的一种物联网智能网关系统的快速部署方法，其特征在于：包括有以下步骤：

第一步：为物联网哑设备安装配套的外接传感器，用于收集物联网哑设备的数据信息；

第二步：在智能网关上安装所述协议集成控制软件，所述协议集成控制软件适配市面上80％的PLC设备；

第三步：结合工程现场的实际需求对智能网关功能进行配置；

第四步：添加需要连接智能网关的物联网设备，包括物联网哑设备和PLC设备；

第五步：设置物联网设备的协议类型、地址参数、串口通信等参数；

第六步：智能网关通过工业硬件接口与物联网设备相连，接收外接传感器采集的实时数据，例如运行时间、工作状态、电平信号、温度等；

第七步：智能网关实时显示物联网设备的状态信息，并发出控制信号以改变物联网设备的工作状态；智能网关通过互联网与服务器端相连，将物联网设备的实时数据上传至服务器端。

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