基于WIFI的物聯網接入系統

韓洋

摘要：本系統具有無縫對接通用電表、傳輸穩定、擴展性強、成本低、云存儲并實時查看等特點；在2個方面尋求突破：一是針對儀表和傳感器的數據采集；二是數據通過無線透傳模塊接入物聯網系統。

關鍵詞：物聯網；wifi無線接入；實時查看

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0029-02

本文結合青島港集團QQCT公司對每臺輪胎吊各班組用電量統計的實際需求基礎上，對系統的硬件體系結構和框架做出設計。結合目前WIFI和物聯網技術的發展狀況，通過電能計量芯片ATT7053對岸橋和場橋的電表用電量進行實時采集，運用無線通信技術將用電量數據無線傳輸到因特網上，在物聯網應用云平臺上實現對接收到的數據信息進行收集、處理和分析，實現對各操作班組用電量的統計。

1 標準工業網絡通訊接口電路的設計

物聯網接入系統需要采集不同協議的儀器和傳感器數據。標準工業網絡通訊大多采用MODBUS協議，智能電表遵循97規約，傳感器則采集電壓變化，數據傳輸采用RS485雙絞線。要設計可切換的符合MODEBUS協議和97規約的接口電路及485總線數據傳輸的控制程序。

2 控制系統的開發

控制系統功能分為儀表數據采集和數據無線透傳兩部分。

主控制器采用arduino2560，為了同時采集，智能電表數據，溫濕度等傳感器數據，采用RS485總線方式搭建分布式線路系統，穩定通信距離可達上千米，具有抑制共模干擾的能力，最多并聯32個接入終端。

為滿足大范圍區域內終端數量及網絡布線的不同需求，數據無線透傳采用wifi方式。接入器終端采用wifi模塊將數據透傳到中繼器，中繼器采用gprs路由器將數據上傳到物聯網云平臺。可大大減少網絡布線壓力。

3 無線透傳模塊的配置

為了數據穩定傳輸，采用wifi模塊的透傳模式，通過wifi模塊SDK編程，完成固件編寫。使用調試軟件將手機和wifi模塊接入同一個路由器，wifi模塊作為TCPcleint，加入手機創建的tcpServer中，燒寫wifi固件代碼。為了實現wifi模塊自動連接物聯網云平臺，需要配置API，實現采集數據自動上傳云平臺。

數據透傳模塊采用樂鑫公司的ESP8266 ESP12F模組，使用調試軟件手機和8266接入同一個wifi網絡即接同一個路由器，手機放熱點也可以。這里我們使用手機和8266連接同一個路由器。打開手機上的網絡調試助手，點擊配置輸入端口號8266，點擊激活。打開ide修改下代碼進行調試。

4 云平臺系統的搭建

物聯網云平臺采用樂為物聯，可通過pc端和手機端查看實時數據，可存儲數據并對歷史數據簡單分析，可對指定數據值短信報警，可反向控制設備開關狀態，可定制用戶信息。為此需要配置觸發器，根據API授權機制和HTTP調用機制編寫程序，并配置數據顯示、存儲、分析等功能模塊。

物聯網云平臺配置方法：首先添加設備，通過點擊“我的設備”選擇編輯已有的默認設備或者選擇“添加新設備”，其次添加傳感器，進入“我的物聯”->“傳感器與控制器”->“傳感器列表”，點擊右邊的“新建”，然后使用api測試，模擬數據上傳。進入首頁的“開發者指南”->“API列表”->“測量設備接口”->gateway/updateSensors，網址如下：http：//www.lewei50.com/dev/apitest/3填入 你的的“Userkey”在“API URL”的http：//www.lewei50.com/api/V1/gateway/UpdateSensors/你的網關號填入網關號（一般是01），點擊“調用接口”，最后返回“我的物聯”->“傳感器與控制器”->“傳感器列表”，就可以看到數值。PC端和手機端顯示結果，如圖1和圖2所示。

5 結語

本文設計了一個基于Arduino和wifi的物聯網接入系統，能夠將電表等儀表和傳感器連接互聯網，實現了接入系統的基本功能。該接入系統具有功耗低、云存儲、穩定性高、成本低等優點。

參考文獻

[1]劉志杰.物聯網技術的研究綜述[J].軟件，2016，34（5）：164-168.

[2]Xu B， Xu L D， Cai H， et al. Ubiquitous Data Accessing Method in IoT-Based Information System for Emergency Medical Services[J].IEEE Transactions on Industrial Informatics，2014，10（2）：1578-1586.

[3]陳呂洲.Arduino 程序設計基礎[M].北京：北京航空航天大學出版社，2014.