物聯(lián)網(wǎng)設備安裝與調(diào)試 課件 2.3-產(chǎn)線生產(chǎn)平臺監(jiān)控系統(tǒng)搭建

項目2智能制造-生產(chǎn)線運行管理系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務3產(chǎn)線生產(chǎn)平臺監(jiān)控系統(tǒng)搭建01、職業(yè)能力目標04、任務實施02、任務描述與要求05、任務小結(jié)03、知識儲備06、任務拓展職業(yè)能力目標Contents01具備配置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對接云平臺的能力具備配置Things

Board云平臺監(jiān)控設備的能力【職業(yè)能力】任務描述與要求Contents02【任務描述與要求】任務描述23正確閱讀設備連線圖，完成設備的安裝和連線;正確配置RGB控制器和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設備；在不影響前期設備安裝連線的基礎上，完成客戶要求新增的產(chǎn)線調(diào)光控制和產(chǎn)線末端增加貨物位置檢測的功能安裝與調(diào)試。正確配置云平臺，實現(xiàn)遠程顯示和控制設備；1具體要求知識儲備Contents032.3.1物聯(lián)網(wǎng)云平臺類型1.設備管理平臺1234云平臺2.連接管理平臺3.應用支持平臺4.業(yè)務分析平臺1.設備管理平臺對物聯(lián)網(wǎng)終端進行遠程監(jiān)控、設置調(diào)整、軟件升級、系統(tǒng)升級、故障排查、生命周期管理等功能。設備升級云平臺圖信號2.連接管理平臺應用于運營商網(wǎng)絡上，對物聯(lián)網(wǎng)連接配置和故障、網(wǎng)絡資源用量、連接資費、賬單、套餐變更、號碼/IP地址/Mac資源的管理，保證終端聯(lián)網(wǎng)通道穩(wěn)定、更好的幫助運營商管理物聯(lián)網(wǎng)SIM。nb-iot3.應用支持平臺提供應用開發(fā)和統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲兩大功能的PaaS平臺，架構(gòu)在CMP平臺之上。功能可提供成套應用開發(fā)工具、中間件、數(shù)據(jù)存儲功能、業(yè)務邏輯引擎、對接第三方系統(tǒng)API、如終端管理、連接管理、數(shù)據(jù)分析應用、業(yè)務支持應用等。3.應用支持平臺物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)者可在平臺上訊速開發(fā)、部署、管理應用，降低開發(fā)成本、大大縮短開發(fā)時間。華為云ThingsBoard4.業(yè)務分析平臺包含基礎大數(shù)據(jù)分析服務和機器學習兩大功能。大數(shù)據(jù)服務：集合數(shù)據(jù)、分類處理、分析并提供結(jié)果、實時動態(tài)分析，予以預警；機器學習：歷史數(shù)據(jù)、生成預測模型或開發(fā)模型、預測性、分析業(yè)務；4.業(yè)務分析平臺例如：百度地圖平臺。由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的復雜性，最終需要多個物聯(lián)網(wǎng)平臺才能保持平穩(wěn)運行。例如：使用連接管理平臺使設備保持在線，同時使用業(yè)務分析平臺處理收集到的數(shù)據(jù)，避免大型物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)超負荷運行。目前物聯(lián)網(wǎng)應用支持平臺的云平臺有很多，較為出名的有阿里云、華為云、亞馬遜云和ThingsBoard等，其中ThingsBoard云平臺是屬于開源平臺。2.3.2物聯(lián)網(wǎng)云平臺功能基本功能設備接入應用場景展示規(guī)則引擎以ThingsBoard云平臺為例2.3.2物聯(lián)網(wǎng)云平臺功能用于設置規(guī)則引擎功能用于配置設備接入功能用于配置應用場景展示功能將設備注冊至平臺并通信，需要設備與云端之間有安全可靠的雙向連接。配置時涉及到設備入網(wǎng)傳輸協(xié)議和身份認證選擇。1.設備接入設備入網(wǎng)傳輸協(xié)議：大多數(shù)云平臺都支持Http、CoAP、MQTT三種傳輸協(xié)議1.設備接入MQTT是多個客戶端通過一個中央代理傳遞消息的多對多協(xié)議。CoAP基本上是一個在Client和Server之間傳遞狀態(tài)信息的單對單協(xié)議。HTTP是適合使用在性能好一些的終端上，相對以上一些比較重，對設備要求相對高一些。身份認證：秘鑰；用于設備接入云平臺的身份認證使用，類似于人的身份證。2.規(guī)則引擎處理復雜邏輯的引擎，主要對感知層搜集的數(shù)據(jù)進行篩選、變型（物解析）、轉(zhuǎn)發(fā)、操作等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯和上層業(yè)務的解耦。規(guī)則引擎2.規(guī)則引擎例如：設置“當紅外設備感應到有人移動時開啟所有燈”這個場景就實現(xiàn)了紅外傳感器和燈的規(guī)則聯(lián)動。規(guī)則引擎本書實驗部分不涉及規(guī)則引擎的操作，有興趣的可以通過Thingsboard官網(wǎng)資料自學。3.應用場景是物聯(lián)網(wǎng)平臺中提供給用戶的一個可視化設備監(jiān)控界面，允許用戶根據(jù)實際需求設計場景界面。應用場景的設計一般采用控件拖拽的方式，便于用戶使用。ThingsBoard云平臺它有社區(qū)版和專業(yè)版兩種許可。專業(yè)版是收費的，社區(qū)版是免費的。2.3.3ThingsBoard云平臺組成1.云平臺系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)1.云平臺系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)ThingsBoard社區(qū)版組成

1.云平臺系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)直接接入網(wǎng)關(guān)接入1.云平臺系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)ThingsBoard社區(qū)版組成

設備接入應用界面展示2.云平臺界面組成ThingsBoard云平臺的界面由規(guī)則鏈庫、客戶、資產(chǎn)、設備、儀表板等組成。2.云平臺界面組成組成四組成一組成二組成三規(guī)則鏈庫配置規(guī)則鏈（策略）；實現(xiàn)某種控制邏輯加入到規(guī)則鏈中；恒溫控制資產(chǎn)關(guān)聯(lián)IoT設備或其他資產(chǎn)的一種抽象實體；溫室客戶租戶?客戶?用戶；租戶：企業(yè)或個人，管理資源、設備；客戶：資產(chǎn)和設備的直接使用者；用戶：只能查看設備的信息設備ThingsBoard的設備實體是基本的IoT實體；溫濕度傳感器、開關(guān)設備；2.云平臺界面組成組成八組成五組成六組成七Deviceprofiles配置設備的通訊協(xié)議，支持HTTP、MQTT、CoAP可選。部件庫

用于管理和創(chuàng)建儀表板中的顯示控件實體視圖設置每個設備或資產(chǎn)遙測和屬性暴露給客戶的程度；可設置多個，分配給不同的客戶儀表板庫實時監(jiān)控界面；實時數(shù)據(jù)或圖表數(shù)據(jù)；控制執(zhí)行器；任務實施Contents04任務實施前必須先準備好以下設備和資源:1.配置RGB控制器RGB控制器配置硬件連接將RGB控制器的RS485接口連接至計算機【查閱說明】RGB控制器通訊協(xié)議指令1.配置RGB控制器通訊地址波特率正確配置串口參數(shù)，并打開串口端口設置接收格式顯示為HEX格式設置發(fā)送格式為HEX格式取消自動發(fā)送附加位1.配置RGB控制器發(fā)送查詢地址指令，其中FF代表廣播，B3為校驗和返回查詢結(jié)果指令，其中00代表返回的設備地址信息發(fā)送設置地址指令，其中00代表原地址，03代表新地址，B7為校驗和返回指令，其中B2代表命令設置成功重新發(fā)送查詢地址指令，確認地址設置是否成功返回查詢結(jié)果，其中第3個字節(jié)03代表設備地址信息2.搭建硬件環(huán)境本次實驗的硬件環(huán)境是在任務1和任務2的硬件環(huán)境基礎上，再進一步增加線路連線。只搭建任務3的實驗環(huán)境也能完成本次任務，只是最終結(jié)果少了任務1和任務2的設備數(shù)據(jù)和控制效果而已?！居布B接】【2D仿真連接】【運行仿真】3.配置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)（1）配置連接器在物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)配置界面中，完成連接器添加。該類型支持RGB控制器設備3.配置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)（2）添加RGB設備打開新建的連接器“RGB控制器”欄目，新增一個設備3.配置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)（3）添加限位開關(guān)設備在任務1中4150采集控制器的連接器基礎上，新增一個限位開關(guān)設備。3.配置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)（3）添加限位開關(guān)設備在任務1中4150采集控制器的連接器基礎上，新增一個限位開關(guān)設備。若任務1的實驗結(jié)果未保留，按任務1的操作，重新添加一個4150采集控制器的連接器即可。3.配置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)（4）驗證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置結(jié)果在數(shù)據(jù)監(jiān)控界面中設置RGB控制器的顏色為藍色，此時，RGB燈條的顏色也會顯示為藍色。3.配置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)（4）驗證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置結(jié)果觸發(fā)限位開關(guān)時，在數(shù)據(jù)監(jiān)控界面中4150采集控制器頁中可以看到限位開關(guān)發(fā)生對應的變化。4.配置云平臺對接設備（1）登入ThingsBoard云平臺使用瀏覽器登入AIOT平臺網(wǎng)站，輸入用戶名和密碼登入平臺。在平臺中點擊實驗中心按鈕登入AIOT平臺進入實驗中心4.配置云平臺對接設備（1）登入ThingsBoard云平臺在“實驗中心”中，打開對應的實驗任務，并在實驗任務中點擊ThingsBoard圖標即可進入ThingsBoard云平臺。點擊ThingsBoard圖標4.配置云平臺對接設備（2）創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設備進入Thingsboard云平臺后，點擊左側(cè)列表中的設備欄目，在設備欄目中，點擊“+”號，選擇添加新設備。添加新設備（2）創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設備在“添加新設備”界面中，填寫設備信息，勾選“是網(wǎng)關(guān)”前面的復選框?？勺远x4.配置云平臺對接設備（3）配置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與云平臺對接點擊創(chuàng)建好的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設備“IoTGateWay”，在彈出的設備詳細信息頁面中，點擊“設備憑據(jù)”，復制設備憑據(jù)中的訪問令牌。復制訪問令牌（3）配置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與云平臺對接打開物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)配置界面中的TBClient連接配置（路徑在：配置>>設備連接方式>>TBClient）云服務的IPThingsBoard云平臺上物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的訪問令牌（3）配置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與云平臺對接斷開物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)與計算機的連線，將物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)口連接至能上網(wǎng)的網(wǎng)線上，并給物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關(guān)配置一個可上網(wǎng)的IP地址，重新登入ThingsBoard云平臺。5.導入云平臺儀表板打開導入儀表板界面點擊左側(cè)儀表板庫欄目，在儀表板庫中，點擊“+”號，選擇導入儀表板功能，將書籍配套資源中的“產(chǎn)線生產(chǎn)平臺監(jiān)控系統(tǒng).json”導入到儀表板中。導入json文件5.導入云平臺儀表板打開儀表板界面點擊新導入的儀表板界面5.導入云平臺儀表板最終界面打開新導入的儀表板界面，在該界面中可以監(jiān)控到產(chǎn)線設備的運行狀態(tài)?！疽呻y解惑】怎么我的界面和最終界面不一樣呢？【解決方法】儀表板的編輯按鈕實體別名編輯按鈕先點擊儀表板的編輯按鈕，再點擊實體別名?！窘鉀Q方法】在彈出的實體別名界面中，一一點擊實體別名設備中的編輯按鈕，對設備進行重新對應。6.測試功能6.測試功能用于顯示限位開關(guān)傳感器的數(shù)值情況，0：未到位，1：到位用于顯示人體