数据采集上云笔记


IOT gateway

介绍

从它的功能这个网关跟其他的功能好像没什么不一样的,实际上这个网关跟以前新大陆的网关不一样的地方实际上是一个全新设计的这么一个网关
网关特点就是模块化设计,内部微服务采用模块化方式,就是说在网关内部你可以配置不同的模块,然后根据不同的模块,网关就具有不同的功能,这就是网关这部分的功能吧!

接口

数字化输入输出接口:

两个输入引脚:DI0、DI1
一个输出引脚:DO0

RS485

  • GND:接地(一般为-24V)
  • A:
  • B:

USB

四个USB接口

RJ45

RJ45网线接口

网关配置

在做后面开发的时候会详细的介绍,现在简单介绍一下,咱们以前网关不一样的地方,
我们待会通过配置也可以看到上面这一层我们要使用的IOT平台也就是我们新大陆这个物联网开放平台,他是咱们核心的部分他主要是进行IOT项目的管理

网关设备的初始配置

因为最终把数据上传到云平台肯定是通过网络,传感器有自己的网络
传感层比如说:RS485网络,Zigbee网络,他们那些东西属于局域网,进入到云平台我们首先需要配置接入
接入网络, 我们这些设备跟TCP相关联的都是属于接入网中要配置的这些设备,比如说:Wi-Fi router, IOT Gateway, WISE-4012, Serial Server, Smart Camera, Can-ETH等等


比较特殊的是WISE-4012是通过手机热点的方式配置的
我们按照要求接入一般会给出表格来,然后我们看接线图,比如说刚才讲的设备在我们这个是怎么样一种连接的

那么这些设备都需要进行配置,在这里给大家介绍一下这么几种类型的配置吧!

Smart Camera配置

  • 用网线直连PC和设备
  • 为PC设置一个临时IP
  • 用浏览器访问设备的配置界面
  • 将设备的IP修改为规划的IP
  • 恢复PC原来的IP

接入到网络的设备我们都可以把他叫做有线网络设备的IP我们可以进行配置的话一般用这五个步骤
要注意的是第二步为PC设置临时IP需要与设备默认地址在同一网段,他才能够去访问他
弄好之后我们要把PC IP恢复成原来的,要不然就会发现他上不了网

首先用一根网线把网线配置到PC上头去

然后下面就要把我们的PC设置一个跟摄像头同一网段的IP地址

右击点击“打开网络和Internet设置”,在这边我们选择更改适配器选项

更改适配器选项点击之后我们可以看到你这台机子所有的网卡配置,

然后我们在这边拉动滚动条选择“Internet 协议版本 4(TCP/IPv4)”,然后点击这个属性

在接下来因为正常情况下都是自动获取IP的嘛,那么我这边就是

为了配置,因为我们要配置使用同一网段的那么我们就要配置静态IP,因为摄像头的初始IP是1.188,所以我们设置PC IP为192.168.1.100同一网段我们才能访问到他
把我们的设备配置成同一网段的之后我们就可以用IE浏览器对他进行访问

注意:摄像头的配置我们只能使用IE,不能使用火狐或者是Chrome或者是Edge那样子的这个浏览器,为什么?因为他要使用一个插件,所以必须使用IE浏览器
一打开他会自动检测如果你的IE浏览器还没有装过他所要的插件就会弹出这个界面叫你下载
如果装好之后重新打开访问网址就可以进行操作

进入之后他就要求你必须修改一个新的登陆密码和邮箱,不然没法配置

默认账号:admin
默认密码:123456

ok,密码设置完之后你就可以配置IP了
选择配置-》基本配置

点击之后保存,那么需要他这个保存的过程,会有一个重启摄像头的过程,那么配置完之后我们要把他本身PC的IP地址恢复过来

恢复到dhcp的方式然后这个整个过程就结束了

WISE-4012(无线网络配置)

  • 将设备设置为热点模式
  • 连接设备热点
  • 用浏览器访问设备的配置界面
  • 将设备的IP修改为规划的IP
  • 将设备设置为工作模式

也是一种比较典型的设备配置,这个配置方法也是分为五步
我们配置用的机器你要能访问wifi 如果你用的是笔记本那可以直接访问,如果是PC机,可以插上我们的Mini无线网卡访问,然后连接设备配置热点,然后用浏览器访问进行配置,最后要切换为工作模式

具体的看一下4012在他背面有两个拨码开关,其中你只需要把他的拨码开关1拨成off状态就进入了配置模式(热点模式)如果把他拨成配置模式,那么你给设备加电他就是以设备热点的方式进入,他背面也已经写了,在他初始配置时他的地址是192.168.1.1

然后找到他的这个热点,一般是这个WISE-40120_XXXXX来命名,他没有密码连接上去就可以啦

连接完了以后就可以通过他的账号密码登陆

然后要配置网络参数,一个是要让他在工作模式下去连接接入网的wifi热点,不是他自己的,是在工作模式的时候他要接入到我们的接入网络中去,

这是第一步,然后也是同一个界面把他滚动到底部,把他在工作模式下的IP按照设计规划来配置,然后点击提交,
提交完他也要重启,在这过程他也要保存这些设置,最后在把4012拨回工作模式,然后就连接到接入网上头去了

Gateway

因为网关也比较特殊,我们大致介绍一下

  • 用网线直连PC和设备
  • 为PC设置一个临时IP
  • 用浏览器访问的配置界面
  • 将设备的IP修改为规划的IP
  • 恢复PC原来的IP

前面两步是一样的,但是要注意,输入静态ip时也不能输入为192.168.1.100,因为这样的话就和默认配置界面ip重了

通过输入账号密码登陆,(账密:newland)

然后去修改他的这个地址,把他改成指定网段ip,就过程跟刚才是一样的

配置传感网

接入网的配置都介绍过了,下面介绍一下传感网络的一个配置,主要是Lora透传网络的配置和这个ADAM-4150的配置还有一个就是RS485设备的配置,我们介绍这三种的配置

透传网络

  • 用USB-RS485-3PIN连线直连PC和设备
  • 第一次使用,烧写透传固件
  • 用配置程序配置LoRa参数

我们这边有一个设备叫LoRa透传设备, 那么这个设备一开始的时候他的固件是初始固件,加电以后屏幕是黑的,什么都没有,你需要给他烧写一下固件,烧写一个透传用的固件给他,这是第一个,固件烧写完了以后最后要给他配置一下Lora参数,因为他是用LoRa的方式传输的,那么对于LoRa这个设备我们主要是要叫做两件事
第一,烧写固件,第二配置参数

下面我们要烧写固件,烧写固件首先要知道这个串口号
然后通过PC设备管理-》端口 你可以查到USB to 232的串口设备所占用的端口是什么,然后
波特率选择115200,然后点击打开串口

接下来选择固件,LoRa透传设备有两个固件
Master固件要烧写Master,其他的Slave要烧写另一个,(主从之分)

选择完以后,我们点击烧写

那么把Master和Slave按相同的步骤烧写之后加电就可以看到界面显示

界面上头他的右上角Master类型节点有一个(M),Slave类型的节点有一个(S)
从这个界面加电就可以看到是Master节点还是Slave节点,他的固件不一样,所以显示的东西也不一样

然后下面第二行显示的是他的地址就是指的在LoRa网络中的地址
然后下面是LoRa的频段,就是在LoRa频段中所用的频点是什么
然后下面就是他的这个RS485的波特率是多少,波特率是要根据你所连接的设备来设定的,如果你的连接到LoRa485的设备是9600,那你这边就要设置9600,这个东西后面会介绍,下面我们看一下这个对他的参数进行配置

这个连接的方式跟刚才是一样的

固件烧写完以后要进行参数配置,你首先要用这个F3,按F3按一次就变成配置模式,再按一次就变成工作模式,他是进行切换的,

然后打开配置工具,一样的,刚才我们那个是查找知道他所用的串口是什么,然后要选择透传模式,先把当前配置读进来,读完以后下面进行参数配置,根据规划,因为LoRa网络也是根据规划引用的,你这一组用的什么频段都有一个规划的,根据不同的组,他用的LoRa的频段是不一样的,那么我这边,你比如说他的设备的地址是多少,就要点击一次就是每一行上头都是单独设置的,分别设置,这就是这个LoRa设备配置基本的过程

Adam-4150

  • 用USB-RS485-3Pin连接线直连PC和设备
  • 查看USB-RS232-RS485-3Pin所在的串口号
  • 设置配置模式,加电重启
  • 打开配置程序
  • 修改地址

默认出厂是ModBus协议,但是ModBus协议我们知道每个ModBus设备都要有一个地址,那么可能在不同的场合
他会告诉你,需要给设备修改他的地址码,ModBus修改是用专用程序来修改的,那么大家打开专用的程序,整个配置的过程按照这上面五个步骤,这边简单介绍一下,
第一步也是跟刚才一样,把他连到电脑上去

查看设备串口号

查到设备串口号以后,也一样的需要把这个4150这个拨键开关拨到Init方向然后加电

开关拨完以后一定要加电重启

打开配置工具

然后右击Serial,点击Refresh刷新SubNode

刷新以后他就会把他占用的设备串口号显示出来

点击确认之后就ok了

他理解的就是这个RS485上面有很多这个Modbus协议设备,你要搜索一下在这个串口上的地址范围,默认从头查就好了

当你看到他搜索到了就点击取消就可以了,因为我们心里清楚,只接了一个4150也不用再查找了

查完以后 设备右边有个星号表示配置状态

这样就可以配置他的地址还有波特率以及所用的协议

比如协议你也可以设置其他的,因为他不只是支持Modbus,但是注意这里没有要求的话最好别更改,更改了他可能就不工作了

配置完了以后我们再把拨键开关拨回Normal方式那么他就好,那么他整个配置过程就结束了

RS485 CO2传感器

  • 用USB-RS485-3Pin连线直连PC和设备
  • 查看USB-RS232-RS485-3Pin所在的串口号
  • 打开串口助手程序
  • 计算ModbusRTU CRC值
  • 发送配置指令

他的配置是原始的,都没有一个专用的工具,那么我们给大家介绍的是通过串口助手的方式去配置他的Modbus地址码

查看USB-RS232-RS485-3Pin所在的串口号

打开串口助手选择串口号和波特率(波特率在出厂时有默认波特率一般为9600,11500)

比如说要修改地址码一定要把发送设置为16进制hex,而不是Ascii
Modbus协议我们是使用16进制码来发送的
接收和发送都改成16进制码,然后根据Modbus指令码然后你就可以每个字节之间用空格隔开发送过去
比如说把地址码从1改成2或者从2改成3,那么这个地址码是什么样的是可以查到的
但是Modbus协议里他的最后两个字节是CRC校验码,这个CRC校验码是要根据前面的字节算出来的

我们这边不可能拿计算器去算他,
我们可以通过串口助手得到Modbus CRC校验值

如图操作,然后就会给你提供一个Modbus CRC计算的工具给你

输入数据内容,然后在下面点击更新计算就可以把校验值给你算出来,

如果说有要求你去修改RS485传感器的地址时,那我们通过串口助手的方式就可以修改他

配置网关

我们接入网络的配置最终只是为了连接云平台,在云平台上或通过在应用层能够控制这些传感层的这些执行器
目的就是为了这个,所以最后就是网关的配置

场景是这样子的,很简单就是一个4150它连接了一些传感器和执行器
传感器:两个微动开关,激光对射
执行器:三色灯,电动推杆,

他们接到串口助手上头,因为我们知道网关这个本身外部接口是有限的,他只有一个485的接口,剩下的就是USB,
我们为了能让网关接入更多的设备就需要介入串口服务器,

串口服务器他就是能够把RS232设备和RS485的设备转换成TCP IP的方式连接,我们这个串口助手他有4个RS232的接口和两个RS485的接口,所以能够转接的串行设备还是比较多的,根据这个网络我们首先要配置首先要知道他的拓扑结构是什么样子的,然后要配置他我们也要规划
那么规划我们要从哪些信息上去配置他呢,那还是需要查看他的连线图,刚才看到是拓扑图

我们看他实际的连线图就比较具体了,就是说他的信号线是怎么连接的,地线都标出来了,最主要的还是说信号线是怎么接的
像微动开关的传感器,行程开关的传感器他是接到哪个上头,你比如说我这边微动开关他是接到DI0这个口,对吧!而行程开关他是接到DI2这个口,激光对射是接到DI3,三色灯是通过三个继电器去控制要占用三个口,DO0,DO1,DO2,那么电动推杆他用了两个继电器互锁的方式连接,为什么采用互锁去控制电动推杆,原因就是如果你直接通过像这种控制三色灯这样子接法的话,你可能会把电动推杆给他烧掉
所以在安装部署的时候,电动推杆两个互锁的接法也是比较难的一个地方,一定要看懂这个图,然后接好,控制电动推杆的信息是DO3,DO4,我们要统一记下来,都记下来之后我们准备了一个配置信息表

然后根据配置信息表我们要在我们的网关上头首先要添加一个连接器,连接器的类型是什么就是Modbus Over Serial(实际上就是RTU这个协议),然后设置是通过串口服务器的6004端口来配置,因为时间关系我们并没有介绍的很详细,通过配置界面我们也可以看到他的每一个RS232 1234 和RS485的 12对应的这个端口都对应某一个TCP的端口,选择就OK了,然后在下面连接器添加完了以后又分为一级设备的添加,二级设备的添加
那么一级设备就是4150的添加,4150添加完了才能添加二级设备,整个的过程就是这样的,在这里头,你做规划的时候要注意这个表格最右边有一个ApiTag,这个ApiTag是咱们的IOT平台他在管理这些执行器,传感器设备的时候他的这个一个关键的名称,也就是说在同一个网关中,不可以有两个ApiTag相同的标签存在,所有的标签都必须是唯一的,这样子我们根据总结出来的这张表然后我们下面就开始进入网关具体配置过程

过程的话也是要遵循一定的步骤来操作

  • 登陆网关,在网关配置信息中,找到设备ID,复制ID
  • 登陆IOT平台,创建项目,添加设备
  • 确认网关设备在IOT平台上在线
  • 添加连接器
  • 添加一级设备
  • 添加二级设备
  • 在IOT平台上获取设备配置信息

很关键的步骤是确认设备是否在线否则后面的添加连接器,添加一级设备二级设备,IOT平台上的获取设备信息都是没法做的

登陆网关-》设置连接方式-》点击编辑图标

大家要注意这个网关初始的时候他还没有连接上去,从模块的连接方式你可以看到,现在是属于停止状态,要注意,如果你已经配置过了,而且如果你的这个权限,因为网关权限不一样,在这边连接方式这里显示出来的东西是不一样的,但默认的肯定有一个cloudclient配置

我们在配置的时候,拿到网关第一步先要找到他的设备id,然后点击刚才那个配置

那么其中云平台设备标识和secretKey是不可修改的,只读,在这一个步骤我们要在云平台上头把我们的设备添加到IOT平台上去,我们要获取到设备标识,所以要先复制下来,这样不用管它先退出来,

退出来以后你用一个IOT平台账号

你点击开发者中心-》新建项目 创建一个空项目,他现在还没有添加设备,然后你点击进来

点进来以后你可以直接点击左上角“添加设备”或是选择马上创建一个设备,都一样的,然后他就会弹出这么一个对话框

然后你输入一个设备名称这个设备名称在整个项目中也是不能重名,基本规则也是一样的不能有空格,可以有下划线,长度不超过15字符,然后通讯协议,你刚才看到的设备配置你只有CloudClient的话,你这边就只能选择TCP协议,如果你权限比较高,你可以选择MQTT协议,那我们这边就选择TCP协议连接
第三个参数是设备标识,也就是我们刚才复制的标识,这时候按ctrl v粘贴到上面去
要注意,一个设备在整个IOT平台中,只能有一个人在用他,如果这个设备已经被别人用了,那么他就会显示设备被占用,不能添加设备

这个完了之后点击确认就行了,在下面就进入第三步,确认设备是否在线,

根据我的经验,第一次配置的时候,你在这边添加完设备,之后他肯定是离线的,因为你知道现在这种状态网关那边cloudclient连接器是属于停止状态,所以还是属于离线状态,这个时候还是要到网关配置界面去,

这时候再一次点击“配置图标”,刚才只是拷贝了设备标识,而出厂的时候云平台域名端口号和未配置的,那么新的我建议大家使用域名,ndp.nlecloud.com,端口号是8600

都弄好之后一定要记住在网关连接方式这里点击启动,让cloudclient模块启动,因为只有启动了才可以连接IOT平台,在这个时候你再去IOT平台点击一下刷新看一下他是否在线

一直到看到他在线,这个工作才算完成,才能接着向下面做,如果没在线,就不要再去做了

添加连接器

串口服务器接入,然后把串口服务器的IP和端口告诉他,
第一次添加连接器是比较慢的


ppt的截图是比较旧的,但是选择器状态一定是isRunning运行状态

连接器属于Running状态时,我们选择新增,把表格名称类型设备地址输入给他

这个时候一级设备就添加完了,二级设备是要先在一级设备这边先选择,然后下面会有按钮出来,

一个是新增传感器,还有一个新增执行器,

如果是新增传感器就根据给你的表格把参数填上

添加完了之后下一步就是在云平台要把设备信息给他获取上去

现在IOT平台只有网关设备,我们刚才在网关上配置的各种各样的传感器和执行器这些信息还没有上来,要让这些信息上传到IOT平台上来的话要手动去操作这么一个动作,还是回到IOT平台上面来,选择到我们刚才添加到的网关,

然后在通讯协议这一列有一个TCP数据流获取这个地方,这是一个按钮你点击数据流获取正常情况下,过几秒你在网关上配置的信息就会读上来

配置信息到这里就结束了

实际上还有一步要确认工作是否正常,因为你把他添加上来在云平台看到网关在线,如果在添加一级设备二级设备的时候你的参数给错了,或者是说设备的配置有错误,那么这些传感数据也是上不来的,所以在这个时候我们要在获取的设备中操作下面api这里有一个下箭头展开历史数据我们如果看到设备有历史数据上来,就是说他有数据上报,说明这个设备是正常的,如果没有数据上报,那么说明在某个环节出问题了,这个时候就要去检查,在哪个环节出错了

如有问题请看

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