基于云服务的工业物联网系统设计与实现

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物联网概念于2005年提出来以后,从工业4.0到中国制造2025,物联网行业蓬勃发展。中国作为世界上最大的工业国家,将传统工业和物联网进行结合的工业物联网一直是近几年来工业界的研究热点。现如今越来越多传统的工业公司纷纷接入物联网设备,自己研发工业物联网平台,将其采集到的工业现场设备的数据接入相应的平台中进行管理,期待降低对设备的人工管理成本,提高设备寿命和生产效率。针对上海某电子技术有限公司的物联网设备,结合其实际需求,设计并实现了基于云服务的工业物联网系统。该系统分为设备模块,中间件模块,云服务模块,其中设备模块采用Device-to-Gateway通信模型,物联网设备与网关通信加密使用wolfSSL加密套件。设备模块使用MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)协议与中间件进行通信,中间件通过消息队列与云服务进行数据交换,中间件主要负责对设备模块上传的数据和云服务下发的命令进行处理和二次封装。云服务模块从功能上分为数据库模块,缓存模块,用户管理模块,数据处理模块,设备管理模块。其采用B/S(Browser/Server)架构,前端使用Vue.js框架,后端使用Java语言和主流的后端技术进行开发。系统开发完毕后,中间件模块和云服务模块部署于阿里云服务器上,设备模块通过程序对某电子技术有限公司的物联网设备进行模拟,最后对系统进行功能测试和压力测试。
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