工业物联网智能边缘计算应用软件的快捷开发与设计

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。工业物联网智能边缘计算应用软件的快捷开发与设计　　[摘要]边缘计算节点连接现场设备网络，起到数据采集、通信联网、安全过滤和运行管理的作用，进而将现场设备域与云端应用域的连接。　　[关键词]边缘计算、通信协议、Python语言、传感、通信、控制　　中图分类号：S596文献标识码：A文章编号：1009-914X10-0075-02　　1工业物联网组成与边缘计算节点　　中国制造2025政策加快工业

2、化与信息化的两化融合步伐，工业物联网及所用数据存储和计算处理等智能设备安装量大幅增加，以满足工业智能化和数字化的需求。从工业物联网的设备域、网关域、应用域功能来看，工业物联网有不同于一般物联网系统的特性和要求。由于工业物联网有严格的连接性、实时性和安全性要求，这些数据如果不经过分析、处理、过滤就直接送到云端，不仅网络带宽无法负荷，云端的服务器也会耗费大量的资源来应对无效或无用的信息从而导致崩溃，而且在一些关键的场合，数据需要被立即处理并作出实时的反馈，如果通过云端再反馈回来，相关的数据已经失去时效性，因此，将关键业务部署于云计算平台将带来通信延时、业务中断和数据安全

3、的风险。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　设备域是指构成生产需要的各种现场设备，主要包括智能传感器及仪表、智能制造设备、人机界面、可编程控制器、工业计算机等，通过工业总线组成现场网络。　　网关域是连接现场设备域与云端应用域的边缘计算节点设

4、备及软件，起到数据采集、通信联网、安全过滤和运行管理的作用。通�^开发部署相应的应用软件，实现数据采集、计算存储和智能处理，获取和集成企业MES及ERP业务数据，进而连接云端应用域实现企业业务上云。　　应用域是基于公有云计算平台构建的融合大数据和人工智能的智能物联网平台，具有设备接入、设备解析、设备管理、规则引擎、时序数据库、机器学习等一系列物联网核心产品和服务，帮助开发者快速实现从设备域到应用服务域的无缝连接，高效构建数据分析呈现、远程设备监管、预测性维保等各种物联网应用，帮助工业制造用户快速实现万物互联的商业价值。　　3工业物联网边缘计算设备软件体系与协议　　软

5、件体系　　工业物联网边缘计算节点安装Linux、windows操作系统，内置编程语言运行环境、运行脚本语言解释器，常用开发语言有C、C++、Java、Python、Javascript等；集成网络通信协议及安全中间件、集成API和配置界面。　　通信协议比较：HTTP与MQTT为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组

6、织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　工业物联网边缘计算软件与协议密切相关，HTTP和MQTT是最常用的工业物联网开放互联协议，二者都是建立于TCP之上协议。使用安全套接字层可以实现安全的传输加密。HTTP是以文档为中心的。MQTT是以数据为中心的，它以字节数组的形式传输数据内容，并不关心内容。　　4基于Python语言开发工业物联网边缘计算软件　　下面以DIGI公司ConnectPortX4为例介绍边缘计算节点的软件开发。一端通过Xbee连接无线传感网络――XbeeSensor传感器模块、SP智能插座、XBee底板，另一端通过以太

7、网连接乐联网物联网云计算平台。　　Python编程连接现场设备　　用import导入XBee传感和驱动设备驱动模块，编写Python代码连接、采集通过Zigbee无线通信连接的XBee设备，包括XbeeSensor光照/温度传感器、SmartPlug智能插座、Xbee扩展底板等三个设备，通过命令行输出结果，根据现场控制要求，可以编写复杂的控制程序。　　Python编程连接乐联网　　将获得的数据传送至乐联网物联网数据平台，并通过平台功能将数据可视化，需要按照乐联网的格式要求编写从X4设备发送程序。　　将实时数据发送至乐联网　　使用HTTP发送，需要用import为