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華為云學院-人人學loT學習筆記- 第四章 物聯網關 匯聚回傳

2020-10-08 10:49:27 後端開發

4.1 工業物聯網關
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物聯網網關處于網路層,負責下行匯聚上行回傳,
上行支持GPRS,3G,LTE等介面,下行支持以太網,PLC,ZigBee,RF,工業串口(RS485,RS422,RS232等),支持邊緣計算,

邊緣計算起源于傳媒領域,是指在靠近物或資料源頭的一側,采用網路、計算、存盤、應用核心能力為一體的開放平臺,就近提供最近端服務,其應用程式在邊緣側發起,產生更快的網路服務回應,滿足行業在實時業務、應用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求,邊緣計算處于物理物體和工業連接之間,或處于物理物體的頂端,而云端計算,仍然可以訪問邊緣計算的歷史資料,

邊緣計算類似脊髓中樞神經,云計算類似大腦的功能,

物聯網關與傳統網關比較:
傳統網路設備無法滿足物聯網現場工業級嚴格要求,
工業網關:溫度(-40°~70°),防塵防水防電磁干擾,無風扇冷卻,工業級標準,安全加密,集中管理,提供設備防攻擊機制,軟體熱補丁技術,在線平滑升級,支持即插即用,免現場調測,可遠程集中管理,
傳統網關:一般0°~40°,無防塵防水防電磁功能,
工業介面協議眾多對網關提出苛刻要求,
工業總線有RS-485,Modbus,無線通信有ZigBee,RF.
面對開放網路的安全沖擊;
物聯網網路運維復雜度高,站點分散,部署作業量大,管理困難,

PLC-IoT電力線載波方式可使供電和通信二合一,PLC支持設備自組網,上電即可使用,
通常電力線噪聲主要分布在2MHz以下頻段,也是傳統窄帶PLC作業區間,
華為PLC-IoT通過通信頻段選擇和自適應技術,可避開噪聲頻段,

RF Mesh技術特點
中繼信號
擴展無線覆寫范圍
網路自組織,自修復,流量自平衡
提升帶寬,降低發射功率

在這里插入圖片描述

4.2 物聯網解決方案
工業物聯網的典型應用場景:電力物聯網,城市照明物聯網,車聯網等,
電力物聯網分析:

1,變壓器存在高溫過載設備損壞的現象;
2,對用電大戶缺乏有效的監控手段;
3,用電分析不實時,存在偷電現象;
4,無有效手段降低線路損耗;
5,電費收繳難,周期長,拖欠嚴重;
6,用戶用電情況不透明,投訴多;
7,運營效率低,人工成本高;
8,停電管理無序;
9,用電線路改造無依據;
10,業務決策缺乏實時資料支持,

智能電網趨勢:

集中部署與云化架構
軟體定義智能電網
配電一體化
微網應用與互動
家庭能源管理

電力物聯網涉及到輸–>變–>配–>用 四個環節,最重要的是用電環節,
華為方案的抄表協議:DLMS,Modbus,主要價值:電力業務與應用,
華為電力物聯網解決方案模塊:計費,預付費,電表資料管理(MDM),客戶關系管理(CRM),

城市照明物聯網分析
高昂的能源消耗;
管理不善造成浪費;
城市照明服務質量差,

華為物聯網方案涵蓋了感知層,網路層,平臺層,應用層,

感知層 使用了外置型路燈控制器AR501L1Rc,符合ANSI C36.41標準介面,可開關調光,制定計劃,采集資料等,
支持移動端APP掃碼安裝,通過手機GPS功能自動獲取和上報設備的經緯度資訊,設備ID,設備安裝道路資訊等,

網路層 使用RF Mesh技識訓ZigBee技術連接到工業物聯網關,網關匯聚通過3G或LTE進行回傳,

平臺層 使用EEM(Enterprise Enegery Module)作為后臺軟體,EEM基于華為AgileController平臺開發,上行提供標準的REST等介面給第三方應用系統,
主要提供的四大核心功能:設備管理,計劃/策略管理,遠程升級管理,資料存盤,

應用層使用基于GIS的路燈管理軟體CityConnect平臺,
CityConnect平臺功能:設備運維管理,設備告警,GIS地圖監控,資料統計,壽命管理,

總結:
通過路燈控制器控制路燈,按需照明,降低能源消耗;
通過RF Mesh技術組網,獲得低成本海量路燈連接;
通過APP掃碼安裝方式降低安裝和維護成本;
通過平臺管理保障系統的可靠運行,

4.3 家庭物聯網關

舊的上網方式:調至解調器撥號上網,點狀網路結構,
新的上網方式:光纖到戶高帶寬,家庭網關/光貓(HG8245H),家庭多業務服務,WIFI無線上網,IPTV機頂盒等,圍繞網關的星型布局結構,
智慧家庭業務:智能網關,IPTV/OTT機頂盒,家庭WIFI網路/家庭物聯網路,家庭物聯設備,采用網狀結構,
智慧家庭網路:外部接入運營商寬帶網路,內部包括了寬帶網路和智能互聯網路,
寬帶網路基于智能網關提供的LAN,WIFI以及擴展AP(無線訪問接入點)組成寬帶網路服務,
智能互聯網路通過WIFI,ZigBee,Z-Wave等協議建立的智能設備互聯互通網路,實作安防監控,家居自動化等業務,

家庭智能網關功能:
智能提速

家庭WIFI無縫覆寫(以太網AP擴展,PLC(電力貓)擴展,無線中繼器擴展)

智能互聯與智能業務

  統一接入標準 集成不同廠家的智能設備
  統一UI界面  連接到自有或者第三方智能家居云平臺

智能運維

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