Wie kommuniziert das Gerät mit der Modbus IoT Cloud?

Um die Kommunikation zwischen Geräten und Cloud-Plattformen zu erreichen, müssen Sie zuerst sicherstellen, dass das Gerät eine Netzwerkverbindung hat, d. h. dass das Gerät Zugang zum Internet hat, einschließlich der direkten Netzwerkverbindung und der Netzwerkverbindung über das Gateway.

Im Folgenden werden wir einige der normalerweise verwendeten Netzwerk-Verbindungsmethoden vorstellen.

WiFi

Über einen WiFi-Chip oder Modul kann das Gerät auf einen WiFi-Hotspot (AP) zugreifen, der normalerweise auch ein Router ist, der Zugang zum Internet oder zu einem privaten Netzwerk hat, sodass das Gerät direkt über das TCP / IP-Protokoll mit der Cloud kommunizieren kann.

Es ist erwähnenswert, dass WiFi und die folgenden Netzwerkverbindungsmethoden alle zum Link-Layer - Kommunikationsprotokoll gehören, das eine Kommunikationsleitung für Geräte und Cloud-Plattformen erstellt, und das Datenkommunikationsprotokoll über der Pipeline, das später erwähnte Zugangsprotokoll, kann eine Vielzahl von Optionen haben, wie z. B. MQTT,HTTPundTCP Das wird unten präsentiert.

Ethernet

Der Zugang zum Internet über Ethernet ist üblich, genauso wie ein herkömmlicher PC, der über einen Kabelzugriff Router Zugang zum Internet hat. Ethernet unterstützt eine Übertragungsrate von 10M / 100M / 1000M, die Netzwerkinteroperabilität über IP-Routing ermöglicht und die endgültige Geschwindigkeit auf den langsamsten Switch-Knoten in der gesamten Verbindung beschränkt ist.

In einigen industriellen Szenarien oder intelligenten Gebäuden verwenden Geräte mehr Ethernet.

Mobilfunknetz

Das Mobilfunknetz wird vom Betreiber bereitgestellt, und das Gerät nutzt das entsprechende Netzwerk durch ein integriertes Kommunikationsmodul. Derzeit werden in China vor allem die folgenden Mobilfunknetze eingesetzt.

2G / 3G

2G / 3G ist ein relativ niedriggeschwindiges Datendienst-Netzwerk mit relativ niedrigen Modulkosten und wird in Szenarien mit geringer Datenmenge verwendet. Aufgrund der Popularität von 4G wird 2G / 3G in der Zukunft den Moment des Abtritts des Netzwerks einleiten, so dass die Auswahl des Geräts die Anforderungen an die Nutzungsdauer berücksichtigen muss.

4G

4G ist derzeit ein weit verbreitetes Mobilfunknetzwerk, neben dem CAT - 4 - Format kann eine höhere Bandbreite für Datenkommunikation bieten, gibt es derzeit eher geeignet für das Internet der Dinge CAT - 1 - Format, relativ niedrige Kosten, und die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit sind vor 2G / 3G, ist die meisten Geräte der derzeit Netzwerkverbindung mehr Wahl.

5G

5G hat die Vorteile von hoher Geschwindigkeit, geringer Verzögerung und hoher Verbindungsdichte und eignet sich insbesondere für die Echtzeitkommunikation einer großen Anzahl von Geräteknoten in einigen Szenarien, wie z. B. industrielles Internet der Dinge und intelligenter Verkehr.

NB-IoT

NB-IoT ist ein Schmalband-Internet, das auf bestehenden Mobilfunknetzen basiert, die von den Betreibern bereitgestellt werden, und inländische Betreiber, darunter Telekommunikation, Mobilfunk und Unicom, bieten NB-IoT - Netzwerkdienste an.

Die breite Abdeckung von NB-IoT, die niedrige Übertragungsrate und der niedrige Energieverbrauch eignen sich sehr gut für kleine Datenmengen, Nicht-Echtzeit - Kommunikation und niedrige Stromverbrauchsszenarien, wie z. B. intelligente Zählerlesung, Außendatenerfassung usw.

Mehrere Netzwerkverbindungsmethoden über das Gateway

Die oben genannten Netzwerkverbindungsmethoden sind die Integration von Kommunikationsmodulen in das Gerät, sodass das Gerät selbst direkt eine Netzwerkverbindung implementiert. Darüber hinaus können Geräte über Gateways auf die Cloud zugreifen.

Das Konzept des Gateways ist weit verbreitet, im weiteren Sinne ist es darauf abzielt, Daten zu verpacken und weiterzuleiten, um ein Datenverkapselungsformat in ein anderes Datenverkapselungsformat zu verwandeln, sodass Daten über verschiedene Kommunikationskanäle gehen können. Das Tor ist im Wesentlichen eine "Transit" - Funktion.

Im Internet der Dinge ist die Rolle des Gateways, die Geräte, die nicht direkt mit der Cloud-Plattform verbunden sind, durch den Transfer des Gateways zu verbinden, um Geräte auf die Cloud-Plattform zuzugreifen. Gateways spielen die Rolle der Datenübertragung und Protokollübertragung.

Neben der Kommunikationsübertragung hat das Gateway eine andere sehr wichtige Rolle, nämlich das Edge-Computing der Business-Ebene, einschließlich Betriebs - und Wartungsmanagement, Verknüpfungsteuerung, Daten-Cache und so weiter.

Jede Hardware oder Software, die die oben genannten Funktionen implementiert, kann als Gateway bezeichnet werden.

Die Geräte, die mit dem Gateway verbunden sind, werden wir auch als Subgeräte bezeichnet. Welche Verbindungsmethoden und Kommunikationsprotokolle gibt es für die Untergeräte und Gateways? Es gibt viele Verbindungsmethoden, Kabel, einschließlich UART, USB, I2C, SPI, RS485, RS232, CAN, PROFIBUS, Ethernet, verschiedene industrielle Protokolle, drahtlose Methoden, einschließlich WiFi, Bluetooth, Zigbee, Laura, andere drahtlose Kommunikation, etc.

Diese sind Link-Layer - Kommunikationsprotokolle, darüber hinaus müssen wir das Datenformat des Nachrichtenpakets kennen und was sie bedeuten, benötigen wir auch Anwendungsschicht-Kommunikationsprotokolle wie Modbus, BACnet und einige industrielle nationale Standard-Protokoll.

Die Netzwerkverbindung von Gateways und Cloud-Plattformen wird auch auf die oben genannten verschiedenen Netzwerkverbindungsmethoden angewendet.

Daher gibt es Gateways, die mehrere spezifische Protokolle unterstützen, wie z. B. 4G-Gateways für RS485 / Modbus-Subgeräte für die industrielle Datenerfassung und WiFi-Gateways für Zigbee-Subgeräte für die Überwachung der Smart Home-Umgebung.

Die Modbus IoT Cloud-Plattform und Partner bieten Entwicklern Gateway-Hardware und - Software, die verschiedene Protokolle unterstützen, um industrielle Lösungen zu unterstützen.

über DTU

DTU ist die Abkürzung für Data Transfer Unit, also Datenübertragungseinheit. Tatsächlich ist DTU ein typisches Gateway-Produkt, das sich durch eine schnelle Konfigurationsfähigkeit für den Benutzer auszeichnet, und einige DTUs unterstützen auch die Programmierung. DTU wird in weiteren IoT-Szenarien eingesetzt und wird als ein Hardware-Gateway aus der Box verwendet.

Die DTU verwendet auch einige der oben genannten gängigen Netzwerkverbindungsmethoden, und die DTU-Zugangsmethoden zur Cloud-Plattform sind üblich: MQTTundTCP, wobei die TCP-Methode mehr übertragen wird, dh die DTU wird die Nachrichten von Subgeräten ohne die Verarbeitung der Geschäftsschicht direkt in TCP / IP-Nachrichtenpakete verpacken, die an die Cloud-Plattform weitergeleitet werden, während die Cloud-Plattform auch die Datenpakete ausgibt, Nach der Verarbeitung durch die Links-Protokoll - Schicht, an die Untergeräte weitergeleitet.

Für den Zugriff auf die Modbus IoT Cloud-Plattform über die DTU sind keine Programmierkenntnisse erforderlich, sondern basieren auf der Konfigurationsoberfläche, um die Zugriffsparameter der Cloud-Plattform sowie die Kommunikationsparameter mit den Untergeräten zu setzen.