原型IIoT边缘设备实战指南
工业物联网(IIoT)解锁制造流程前所未有的可见性,驱动更明智决策和更高效率。企业级IIoT方案依赖多层架构安全采集多源传感器数据、传输至云端、分析产出可执行洞察。在《工业互联网应用开发》中,作者深入IIoT架构并概述满足这些苛刻需求的策略。
节选自本书第3章,本节解释开发者如何构建能采集并向上层应用通信数据的原型设备。内容分以下分期:
• 原型设备构建
• 实现HTTP连接
• 使用WebSockets
• 使用Modbus
• 使用OPC UA协议
改编自《工业互联网应用开发》,Alena Traukina、Jayant Thomas、Prashant Tyagi、Kishore Reddipalli著。
第3章 IIoT边缘开发
作者:Alena Traukina、Jayant Thomas、Prashant Tyagi、Kishore Reddipalli
本章指导初学者端到端原型:选硬件、组装四样本设备、部署基础IoT应用、利用Predix服务存储、分析、融合传感器数据。
本章你将学习:
原型硬件选择
开放系统互连模型及其层
应用层协议——HTTP与WebSocket
工业M2M协议——Modbus与OPC UA
原型设备组装
原型SD卡准备
用HTTP、WebSocket、Modbus、OPC UA协议构建运行简单IoT应用
Predix数据管理服务
原型硬件
本节回顾原型可用硬件广阔阵列并提供选择合适板卡和通信协议指导以确保组件间无缝集成。
多样性与成本
开源板如Arduino、Raspberry Pi、Orange Pi、LinkIt、BeagleBone、Tessel均平价。例如Orange Pi仅$33,含传感器、小显示屏、LED、线缆、面包板的入门套件典型约$70。单个传感器起价$1。
变体
最流行板——Arduino和Raspberry Pi——有系列变体。若需Wi-Fi、蓝牙、USB、HDMI或更高算力,对比可选项找匹配精确规格的板。
对比选项
所有板紧凑——约8cm宽、5cm高、2cm厚(不含外壳)。更强硬件如Intel NUC尺寸35×25×4cm。连接性是关键差异;许多板缺内置Wi-Fi/蓝牙,GSM、GPS、摄像头、FM模块通常需单独模块。
另一关键因素是传感器连接器数量。评估所需传感器并验证与选板兼容性。扩展板可扩展引脚数。
支持传感器
板连接器可能仅支持模拟或仅数字传感器。数字传感器发离散信号——如DHT11温度传感器输出0°C至50°C整数。模拟传感器产生连续信号,允许如TMP36传感器11.9°C值,测量-50°C至125°C。信号类型转换可能但增复杂度和额外组件。
物联网技术