2019年9月10日现代信息科技 第3卷第17期Modern Information Technology Sep.2019Vol.3 No.17基于.NET的物联网平台设计与实现曹玉志,董超斌,何敬宾(河钢集团矿业有限公司机电检修分公司,河北 唐山 063700)摘 要:物联网系统立意于针对流行的物联网技术,开发一整套包含硬件、软件、数据服务为一体的云应用平台,通过互联网、移动网络使不同厂家、不同地域内的信息共享,并由用户按需获取、操作、配置网络终端远程设备,统一存储,高效利用,解决工厂内众多设备之间无法通信交互的问题。关键词:ASP .NET;物联网;Socket通讯;多线程中图分类号:TP391.44;TN929.5 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2019)17-0165-02Design and Implementation of Internet of Things Platform Based on .NETCAO Yuzhi,DONG Chaobin,HE Jingbin(Electrical and Mechanical Maintenance Branch,HBIS Group Mining Company,Tangshan 063700,China)software and data services for the popular IOT technology. Sharing information among different manufacturers and regions through Internet Abstract:The internet of things (IOT) system aims at developing a set of cloud application platforms including hardware,and mobile network,and users can acquire,operate and configure remote devices on the network end on demand,unify storage and make efficient use of them,so as to solve the problem of communication and interaction between many equipment in the factory.Keywords:ASP .NET;internet of things;Socket communication;multithreading0 引 言网站与手机微信公众号查看实时数据与历史数据。系统架构物联网是新一代技术信息的重要组成部分,也是“信息图如图1所示。化”时代的重要标志。物联网就是物物相连的互联网,其有传感器PLC数显表两层含义:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在RS485互联网基础上延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸扩展DTU设备到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通信,也就是物Socket物相息。物联网通过感知、识别技术与普适计算等通信感知数据采集\\解算控制\\服务程序技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。ODBC物联网系统数据库为了实现物联网平台的建设,本文提出了基于asp.net和微信公众号的物联网系统,以实现设备与设备、设备与服HttpHttp务器、移动终端与服务器的通信交互。Web网站微信公众号1 物联网整体架构设计图1 系统架构图本系统主要包括三个模块:(1)物联网系统控制台网站,2 系统功能与设计支持设备添加、修改、删除。(2)物联网系统服务端软件,2.1 服务程序提供数据采集,控制指令下发,定时任务下发,触发器执行服务程序为.net的Winform程序。提供设备数据采集、等功能。(3)手机端公众号、提供物联网控制台网站访问,数据解算、控制指令下发、报警消息推送、定时任务下发、通过服务器控制设备,查询设备历史数据等功能。由这三个触发条件控制、流量卡查询等功能。服务程序通过网站控制模块建成最终的物联网系统。台或微信公众号设置的设备信息与相关设备相连。本系统工作原理:底层传感器、PLC等其他支持Modbus数据采集功能:服务程序通过Socket通讯与DTU透传协议的设备通过485线与DTU设备相连接,DTU通过HTTP设备相连接,通过设定的从站地址、偏执来读取集DTU下协议与Socket通讯方式将采集数据上传到系统服务器中,传感器等设备传上来的modbus-rtu报文。服务器网站后台服务程序对数据进行解算,用户通过Web数据解算功能:服务程序解算rtu报文解算,通过设定的高低字节与高低位来解算出传感器等设备实际的数值。收稿日期:2019-07-10控制指令下发:服务程序通过设定的内容拼接RTU写2019.9165现代信息科技9月17期排版文件 .indd 1652019/9/26 12:27:08第17期现代信息科技入指令,根据从站地址与偏执对应相关传感器,通过写数据理、人员查询等功能。地址与写数据内容来实现下发的控制指令。2.3 微信公众号报警消息推送:服务程序判断采集上来的数据达到用户微信公众号包含的功能与控制台网站的功能相近,包括设定的特定状态,将消息推送给客户。采用短信与微信的报设备添加、传感器添加、传感器参数设置、触发器添加、定警方式,通过阿里云的短信发送API接口实现短信发送,时任务添加、实时数据查询、用户充值、基础设置、系统管通过微信的API接口实现微信消息的发送。理等功能。定时任务下发:服务程序判断用户设定的定时任务,拼接微信公众号控制台通过微信网页授权机制来获取用RTU写入指令,在用户指定时间或周期发送指令到设备中。户基本信息,进而实现业务逻辑。微信网页授权是通过触发条件控制:服务程序判断用户设定的触发器,拼接OAuth2.0机制实现的,在用户授权给公众号后,公众号RTU写入指令,当达到触发条件时发送指令到设备中。可以获取到一个网页授权特有的接口调用凭证(网页授权流量卡查询:服务程序在上线时读取DTU设备中手机access_token),通过网页授权(access_token)可以进行卡的iccid,在间隔设定周期中通过阿里云物联卡重复查询授权后接口调用,如获取用户基本信息。用户第一次登录该手机卡总流量、使用流量与剩余流量。后经获取的微信OPENID更新到物联网平台数据库中,之2.2 控制台网站后登录判断数据库中是否存在此OPENID,若存在使用此控制台网站为.net的Webform程序,包括设备添加、OPENID关联的平台账号密码登录。传感器添加、传感器参数设置、触发器添加、定时任务添加、微信公众号采用MUI框架搭建,MUI是一份基于html5+实时数据查询、用户充值、基础设置、系统管理等功能。标准的框架同时拥有h5组件和原生组件,MUI不依赖任设备添加:添加DTU设备,配置DTU设备的IMEI码,何第三方JS库MUI,以iOS平台UI为基础,补充部分根据百度地图API可以标注出DTU设备的经纬度、DTUAndroid平台特有的UI控件,给予用户原生的体验。设备的上传周期等。传感器添加:选定DTU设备,在该DTU下添加传感器、3 结 论PLC、数显表等设备。基于本物联网平台服务,可以实现数据的远程采集、分传感器参数设置:选定DTU设备下的传感器、PLC、析和实现与开关的控制。可以将本系统应用于罐区、水利、数显表等设备。设置从站地址、功能码、偏执、数据格式等化工、电厂等封面,实现自动化信息采集、远程监控、报警信息以便服务程序连接该传感器。推送,既节省了安装线管、布线的烦琐,更是方便快捷,用触发器添加:选择DTU下的传感器,设置触发条件以户可以随时随地监控。及对应的触发数值。添加报警方式与联系人、转发设备,转参考文献:发数据等信息。[1] 王阳,温向明,路兆铭,等.新兴物联网技术——LoRa [J].定时任务:选择DTU下的传感器,设置计划周期与计信息通信技术,2017,11(1):55-59+72.划类型,设置好下发的数据,实现定时写入RTU指令。[2] 阎坚,桂劲松.基于物联网技术的智慧教室设计与实现 [J].实时数据查询:采用了两秒页面局部刷新,实现实时数中国电化教育,2016(12):83-86.据的显示,可以查询实时曲线与历史曲线,通过echart图[3] 肖清旺,王锦华,朱易翔.物联网智能终端设备识别方法 表的方式展示。实时曲线通过队列的方式显示最近的三十个[J].电信科学,2017,33(2):3-8.点的数据。[4] 2016物联网安全 [J].信息安全与通信保密,2017(2):110-121.用户充值:用户线上充值短信条数用于短信提醒,调用[5] 张龙昌,杨艳红,王晓明.物联网环境下食品安全云计算微信支付接口,通过回调函数返回的成功信息记录在本地数平台模型 [J].计算机技术与发展,2017,27(1):107-111+116.据库中,达到短信充值的功能。[6] 刘云浩.物联网导论 [M].北京:科学出版社,2011.基础设置:包含通讯协议设置、传感器类型设置、采集作者简介:曹玉志(1985-),男,汉族,河北青龙人,软件周期设置、设置微信图片轮播、功能码维护等功能。工程师,软件设计师,学士学位,本科,研究方向:信息化系统系系统管理:包括组织机构管理、岗位信息管理、人员管统项目集成。(上接1页)行之有效的监督途径是行动顺利实施的保证。[2] 赵录.浅谈企业重污染天气应急响应工作 [J].天津冶金,本文通过利用物联网技术建立的企业用电量实时监测系统很2017(S1):73-76.好地解决了对企业生产行为实时监督的问题,本套系统还可[3] 李华松.我国重污染天气应急管理的问题与对策 [J].环境以安装在企业的环保设备端,用于平时对环保设备运行情况与发展,2018,30(1):42+45.的监测,相较于其他的监督途径,具备投资小、建设快、效[4] 冯鑫,党幼云,向乾,等.基于物联网的电量采集及分析率高等优点,具有较高的经济价值,适合在行业内推广应用。系统设计 [J].陕西电力,2014,42(2):80-84.参考文献:作者简介:姚立峰(1978-),男,汉族,山东德州人,总经理,[1] 新华社.工作报告(全文) [EB/OL].(2017-03-16).毕业于吉林工业大学,计算机应用及维护专业,研究方向:计算机http://www.gov.cn/premier/2017-03/16/content_5177940.htm.及网络通讯方面的技术及管理。1662019.9现代信息科技9月17期排版文件 .indd 1662019/9/26 12:27:08