AIoT 设备接入
方案选型

AIoT 设备接入

我们把现场各种带通信能力的设备接到一个物联网平台上:网关部署、协议解析、设备台账、数据上报、告警规则,数据在客户自己的服务器上。解决的是设备品牌杂、数据取不上来、取上来也没人用这些事。

多品牌设备的工厂车间机房与站点集中监测农业大棚环境监测

这套是干什么的

我们把现场各种带通信能力的设备接到一个物联网平台上:网关部署、协议解析、设备台账、数据上报、告警规则,数据在客户自己的服务器上。解决的是设备品牌杂、数据取不上来、取上来也没人用这些事。

先看毛病在哪

现场常见的问题

现场常见的毛病

车间里有七八种设备,每种一套软件,数据各在各的电脑里,想汇总只能人工抄。

现场常见的毛病

买的时候说好能联网,装完才发现协议是私有的,厂商也不给文档,数据取不出来。

现场常见的毛病

数据采上来了堆在数据库里,没人看也没告警,等于没做。

接入架构与协议处理

架构分三层:设备层、边缘层、平台层。设备层是现场的仪表、控制器、传感器,通信方式可能是串口、总线或者网口。边缘层放工业网关,负责把不同通信方式统一转成网口,把不同协议解析成统一的格式再上报;网关我们选带串口和网口、能跑容器或者脚本的型号,这样遇到私有协议可以现场写解析脚本,不用换硬件。平台层跑在客户服务器或者虚拟机上,负责设备注册、数据存储、告警和接口输出。数据不出客户内网这一点我们写进方案,除非客户主动要求外网访问。

协议处理是这类项目的主要工作量。标准协议直接配参数就能通;半开放的协议需要按厂商文档写解析;完全私有的协议只能抓包分析,能不能分析出来要看运气,我们遇到分析不出来的会直说,不做无限期的尝试。数据处理上我们做三件事:一是统一设备编号规则,编号包含区域、类型和序号,一眼能看出是哪台设备;二是配置采集周期,状态量 10 秒到 1 分钟,累计量 5 到 15 分钟;三是设置数据质量标记,采不到的数据标为无效而不是填零,避免后面统计时把无效值当成零算进去。

交付清单

交付清单

交付清单包含:工业网关、串口线与转换模块、交换机、网线与标签、服务器或虚拟机、物联网平台部署与授权、协议解析脚本、数据库脚本、接口文档。文档给:设备台账(编号、名称、位置、通信方式、协议、采集点、采集周期)、点位映射表、协议解析说明、告警规则表、数据字典、接口说明。验收口径:台账内每台设备在线率不低于 99%,连续观察 7 天;每个采集点数据与现场仪表比对一致,抽查 30 个点;告警规则逐条触发测试并记录;接口能按时间范围查询历史数据;断网恢复后数据能补传且不重复。

实施步骤

第一步设备普查:到现场把每台设备的型号、通信口、协议、说明书情况登记成表,带笔记本和转换线现场试读,能读通的当场记录参数。第二步出接入方案,分三档标注:能直接接的、需要写解析的、接不了的,并给出各自的工作量和费用。第三步装网关和布线,网关装在设备集中的位置,尽量缩短串口线距离,串口通信距离超过 15 米要加转换器。第四步写解析和联调,逐个点位核对数值和量程,这一步最花时间。第五步配告警和看板,告警阈值要和客户一起定,不要我们拍。第六步试跑两周,观察在线率和误报,稳定后交付。

实施步骤

运维与交接

交接给设备台账、协议解析说明、告警规则表、接口文档和账号。物联网项目的长期风险是设备变更:换了一台设备或者改了参数,采集就断了。我们建议每季度核对一次在线率报表,把长期离线的设备查清楚是坏了还是改了。平台数据每周备份,历史数据按年归档。保修 12 个月,远程问题当天响应,仙桃城区 4 小时内到场。新增设备接入按台数和工作量报价,写在补充协议里。

适用场所

适合有多品牌设备的工厂车间、需要集中监测的机房与站点、农业大棚的环境监测、园区多栋建筑的设备集中管理、学校实验室的仪器联网、污水处理与泵站的远程监测。设备数量在 10 到 200 台之间的项目是我们的主要服务范围,太小的做个表格就行,太大的我们会说明能力边界。湖北境内仙桃、天门、潜江、荆州、武汉可上门,联调部分支持远程完成。

适合哪类场所

适用场所

多品牌设备的工厂车间机房与站点集中监测农业大棚环境监测泵站与污水处理远程监测

这套常被问到的问题

看要什么数据。只要状态(运行、停止、故障)的,可以在控制回路上加装辅助触点或者电流互感器,用开关量和电流判断,成本低、可靠。要内部参数(温度、转速、产量)的,没有通信口就取不到,只能外接传感器测表象数据,或者更换设备。我们会先区分客户到底要什么:很多需求其实只要状态就够了,不必强求内部数据,这样能省一大笔钱。
存储量按点数乘采集周期算。举个例子:200 个点、1 分钟一次、每点一次的数据按 0.1KB 估算,一年大概 1GB 上下,普通服务器完全够。我们会按实际点数和周期先算一遍,再定磁盘容量和归档策略:原始数据保留一到两年,超过的按小时或者按天做降采样归档,统计数据长期保留。降采样后精度会下降,这一点会在文档里写明,不做隐性处理。
能,做法有两种:一是把平台部署在客户租用的云服务器上,各站点通过加密隧道上传;二是平台保持在本地,外地通过远程接入访问。我们更建议第二种,数据留在本地,风险小。无论哪种,外网访问的账号要单独设权限、开双因素验证,并限制可访问的 IP 范围。涉及生产数据的,我们建议先和客户一起过一遍哪些数据可以出内网,再决定方案。

这套要做的话,先上门勘测,勘测不收费,点表和排料单出来再谈价。

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