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        基于微信公眾平臺的工業(yè)物聯網系統(tǒng)設計與實現

        2019-06-06 04:21:26孫進王凱王亞剛
        軟件導刊 2019年3期

        孫進 王凱 王亞剛

        摘 要:物聯網在工業(yè)領域的應用日益廣泛,是引領現代工業(yè)發(fā)展的重要技術。為實現對工業(yè)設備的遠程監(jiān)控,提出一種基于微信公眾平臺的工業(yè)物聯網系統(tǒng)。該系統(tǒng)由設備端、服務器和移動終端組成。服務器采用Node平臺搭建,利用Node平臺異步特性,實現服務器高并發(fā)。實驗表明,該設計能實現設備端和服務器的HTTP和MQTT協議通信,用戶可在微信公眾號嵌入的網頁上實現對設備端的遠程監(jiān)控。

        關鍵詞:微信公眾平臺;服務器;Node;HTTP;MQTT

        DOI:10. 11907/rjdk. 182078

        中圖分類號:TP319文獻標識碼:A文章編號:1672-7800(2019)003-0091-03

        0 引言

        傳統(tǒng)制造業(yè)正在經歷前所未有的轉型,物聯網、 云計算、大數據分析,作為工業(yè)物聯網和智能制造的核心技術,正在從各個方面改變著工業(yè)行業(yè),包括產品的設計、運營、維護以及供應鏈管理[3]。隨著工業(yè)物聯網(IIo T)技術[1]的應用,提出了更智能更高效的解決方案以提高生產效率[2]。在德國工業(yè)4.0影響下,制造業(yè)掀起了物聯網應用熱潮。自2017年開始,工業(yè)物聯網發(fā)展正式進入第二階段[4]。在工業(yè)物聯網發(fā)展過程中,PC設備扮演著重要角色。

        智能手機迅速普及,應用廣泛。本文以移動設備為主要終端,提出一種基于微信公眾平臺的工業(yè)物聯網系統(tǒng),用戶可通過便于攜帶的移動終端實現對工業(yè)物聯網設備的遠程監(jiān)控,將工業(yè)物聯網與微信公眾平臺結合是本文的研究成果。

        1 微信公眾平臺

        隨著微信平臺市場需求的增長和物聯網技術的高速發(fā)展,基于微信開發(fā)應用成為一個新的熱點[5]。本文實現了將服務器與微信公眾平臺對接,采用在公眾號嵌入網頁的形式實現,用戶可通過網頁實現對物聯網設備遠程監(jiān)控。微信公眾號界面如圖1所示,用戶可通過點擊云服務菜單欄下“我的設備”按鈕進入物聯網設備監(jiān)控界面,服務器自動獲取用戶在微信公眾號下的openid作為登陸賬號,因為openid的唯一性,從而實現免密碼登陸。

        2 系統(tǒng)總體設計

        系統(tǒng)框架如圖2所示,總體設計為物聯網設備、微信服務器、網頁服務器、HTTP服務器、MQTT服務器和ESP8266通信模塊。ESP8266通信模塊和工業(yè)設備通過RS485通訊接口互相傳輸數據,傳輸的數據包括工業(yè)設備實時參數和用戶控制指令數據。ESP8266通信模塊將工業(yè)設備實時參數通過MQTT協議發(fā)送給MQTT服務器,MQTT服務器負責將設備實時數據和指令轉發(fā)。MQTT是IBM 和 Arcom 公司發(fā)明的一項為物聯網設計的消息傳遞技術,它基于TCP/IP 的應用層通信協議[6]。HTTP服務器負責響應微信的請求和處理用戶向微信公眾號發(fā)送的語音、文本等消息。在云服務器中采用ngnix負載均衡,根據不同二級域名向不同服務器轉發(fā)HTTP請求,從而實現服務器的高穩(wěn)定性和高并發(fā)。HTTP協議是一種面向對象的傳送協議,用于從服務器傳輸超文本到本地瀏覽器[7]。

        3 系統(tǒng)硬件設計

        系統(tǒng)硬件主要是ESP8266通信模塊,其電路原理如圖3所示。ESP8266通信模塊采用ESP8266芯片,該芯片是一款高性能的UART-WIFI (串口-無線)模塊[8],憑借其高集成度、低功耗和易用性在物聯網應用領域獲得好評[9]。電源芯片采用AMS117為系統(tǒng)提供3.3V穩(wěn)壓電源。串口通訊芯片采用RS485芯片,該芯片采用RS485通訊接口,只需要兩根通訊線即可在兩個或兩個以上的設備之間進行數據傳輸,采用半雙工通訊方式連接。

        4 系統(tǒng)軟件設計

        系統(tǒng)軟件設計包括ESP8266通信模塊軟件設計、服務器軟件設計。為減輕快速增長的網絡負載壓力,本文為Web后端服務器集群搭建了基于Nginx的負載均衡服務器[10]。Nginx是反向代理服務器,通過設置不同二級域名,實現將HTTP請求分發(fā)給不同服務器,本系統(tǒng)中Nginx與PHP構成網頁服務器。服務端采用Node平臺,利用Node平臺異步特性實現服務器高并發(fā)。在互聯網快速發(fā)展的潮流下,物聯網以及嵌入式開發(fā)也在快速發(fā)展,傳統(tǒng)的開發(fā)方式逐漸被新型物聯網嵌入式開發(fā)所替代[11],Node.js讓JavaScript在物聯網和機器人領域有了廣泛應用[12]。

        4.1 ESP8266通信模塊軟件設計

        ESP8266通信模塊軟件設計包括MQTT通信接口和歷史數據上傳接口,包括MQTT初始化和數據上傳接口。通過MQTT初始化連接可實現與MQTT服務器建立實時通信。歷史數據上傳接口是將物聯網設備的實時數據通過主題消息發(fā)送給MQTT服務器。將采集的數據打包成JSON數據包,通過發(fā)送POST請求的方式將JSON數據包上傳給服務器。JSON(JavaScript?Object Notation)是一種輕量級數據交換格式,采用完全獨立于語言的文本格式,是理想的數據交換格式[13]。

        4.2 服務器軟件設計

        MQTT服務器由Node平臺搭建,通過開源的Mosca模塊實現MQTT服務器設計。本文MQTT服務器解決方案包括用Mosca模塊搭建和Mosquito軟件搭建。Mosca是MQTT在Node.js中的一個Broker的開源實現,通俗講也就是MQTT中的Server實現[14]。Mosquitto是一款實現了 MQTT v3.1 協議的開源消息代理軟件[15]。在移動互聯網中, 消息推送是很重要的部分,是手機客戶端信息發(fā)布和通信的重要方式[16]。消息推送服務器設計包括消息發(fā)布接口、客戶端消息處理接口、客戶端訂閱接口。MQTT是專門為低帶寬、不穩(wěn)定網絡以及計算和處理能力受限的設備所設計的,協議采用小型傳輸,耗電量小,能大大降低網絡流量,最小化數據包并有效分配及傳輸[17]。消息發(fā)布接口實現向客戶端發(fā)布指定主題消息,只有訂閱了主題的客戶端才可以接受消息??蛻舳擞嗛喗涌谪撠熆蛻舳擞嗛喼黝}事件。絕大多數的Web開發(fā)都是構建在HTTP協議之上的Web應用[18]。HTTP服務器是Web服務器的一種,它是基于超文本傳輸協議HTTP的服務器[19]。HTTP協議是目前Internet上使用最廣泛的協議,其語法定義較為寬松[20]?;贖TTP協議的HTTP服務器采用Express框架設計,設備歷史數據上傳接口負責將解析設備發(fā)送請求的Body解析成JSON數據,處理好后調用數據庫接口進行存儲。接受網頁端發(fā)送的歷史數據GET請求,然后調用數據庫接口,將指定設備的歷史數據打包成JSON數據發(fā)送給網頁端。Express 是一個基于Node.js平臺的極簡、靈活的Web應用開發(fā)框架,它提供一系列強大功能,幫助創(chuàng)建各種Web和移動設備應用[21]。

        5 系統(tǒng)測試

        5.1 系統(tǒng)軟件測試

        用戶通過在微信公眾號中嵌入的網頁就可對物聯網設備進行遠程監(jiān)控,查看設備網頁界面如圖4所示。用戶可通過單擊菜單欄中的“實時”按鈕查看設備實時參數,也可單擊菜單欄其它按鈕查看設備歷史參數,設備參數通過曲線形式顯示。設備控制網頁界面如圖5所示,在輸入框中輸入數值,在“請選擇類型”下拉欄中選擇控制指令類型,便可實現對設備的控制,例如設置溫度、濕度等。

        5.2 系統(tǒng)負載測試

        測試設備客戶端0.01s與服務器建立一個長連接,并且發(fā)送JSON數據包到服務器,采用逐漸增加長連接方式,每秒增加100個連接測試,Node.js單進程的服務器最大并發(fā)連接數是1245個,可在多核服務器上多開Node.js進程以提高服務器性能,高的環(huán)境配置能提高Node.js服務器性能。

        6 結語

        本文應用物聯網技術,實現對傳統(tǒng)工業(yè)設備的遠程監(jiān)控,用戶可通過微信公眾號嵌入的網頁對設備進行遠程監(jiān)控。但要重視工業(yè)物聯網存在的網絡安全問題,在后續(xù)工作中要參考互聯網安全問題解決思路,提出相應解決方案。

        參考文獻:

        [1] 李士寧,羅國佳. 工業(yè)物聯網技術及應用概述[J]. 電信網技術,2014(3):1-2.

        [2] 王瑩,王金旺. 工業(yè)物聯網技術方案及發(fā)展大潮[J]. 電子產品世界,2018(3):1-2.

        [3] 智能制造編輯部. 2018年工業(yè)物聯網將有哪些發(fā)展趨勢[EB/OL]. http://www.elecfans.com/d/697038.html.

        [4] 孫邱偉. 基于微信控制物聯網設備的服務器系統(tǒng)[D]. 廣州:廣州工業(yè)大學,2015.

        [5] 王培元,杜玉勝. 一種基于MQTT協議的物聯網智能監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 信息技術與信息化,2018(1):1-2.

        [6] 劉波濤,馮翠麗. 物聯網應用中嵌入式HTTP協議的設計與實現[J]. 佳木斯大學學報:自然科學版,2011(5):1-2.

        [7] 劉孝趙. 基于ESP8266模塊的遠程數據采集系統(tǒng)設計[J]. 電子測試,2017(21):2-3.

        [8] 曹振民,陳年生,馬強,等. 基于ESP8266的無線控制電路設計[J]. 工業(yè)控制計算機,2017(1):1-2.

        [9] 張云,許江淳,李玉惠,等. 基于Nginx服務器負載均衡技術的研究與改進[J]. 軟件,2017(8):3-4.

        [10] 苑臣芒.? Node.js成為新型物聯網開發(fā)的催化劑[J]. 中小企業(yè)管理與科技,2016(10):1-2.

        [11] 潘從祥,蔣樂天. 基于Node.js的TurtleBot機器人JavaScript API設計[J]. 信息技術,2018(3):1-2.

        [12] 字無忌. js讀取解析JSON數據[EB/OL].? https://www.cnblogs.com/jtlgb/p/6137915.html.

        [13] YUANSC. MQTT-Node.js實現-Mosca簡介[EB/OL].? https://www.jianshu.com/p/8315acec4e6b.

        [14] XUKAI. MQTT學習筆記—MQTT協議體驗 Mosquitto安裝和使用[EB/OL]. https://blog.csdn.net/xukai871105.

        [15] 馬躍,顏睿陽,孫建偉. 基于RocketMQ的MQTT消息推送服務器分布式部署方案[J].? 計算機系統(tǒng)應用,2018(6):1-2.

        [16] 任亨,馬躍,楊海波,等. 基于MQTT協議的消息推送服務器[J]. 計算機系統(tǒng)應用,2014(3):2-3.

        [17] 祝瑞,車敏. 基于HTTP協議的服務器程序分析[J]. 現代電子技術,2012(4):1-2.

        [18] 邵芬,于國防,張寧. 基于多線程的HTTP服務器的設計與實現[J]. 工礦自動化, 2008(4):1-2.

        [19] 吳其祥,李祖華. 基于HTTP協議的隱蔽信道研究[J]. 信息安全與通信保密,2009(1):1-2.

        [20] HELLOKANG. nodeJs之express框架學習筆記[EB/OL]. https://www.jianshu.com/p/94360745c4ae.

        (責任編輯:杜能鋼)

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