华为云学院-人人学loT学习笔记- 第四章 物联网关 汇聚回传

   日期:2020-10-08     浏览:134    评论:0    
核心提示:4.1 工业物联网关物联网网关处于网络层,负责下行汇聚上行回传。上行支持GPRS,3G,LTE等接口,下行支持以太网,PLC,ZigBee,RF,工业串口(RS485,RS422,RS232等),支持边缘计算。边缘计算起源于传媒领域,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端。

4.1 工业物联网关

物联网网关处于网络层,负责下行汇聚上行回传。
上行支持GPRS,3G,LTE等接口,下行支持以太网,PLC,ZigBee,RF,工业串口(RS485,RS422,RS232等),支持边缘计算。

边缘计算起源于传媒领域,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端。而云端计算,仍然可以访问边缘计算的历史数据。

边缘计算类似脊髓中枢神经,云计算类似大脑的功能。

物联网关与传统网关比较:
传统网络设备无法满足物联网现场工业级严格要求。
工业网关:温度(-40°~70°),防尘防水防电磁干扰,无风扇冷却,工业级标准,安全加密,集中管理,提供设备防攻击机制。软件热补丁技术,在线平滑升级。支持即插即用,免现场调测,可远程集中管理。
传统网关:一般0°~40°,无防尘防水防电磁功能。
工业接口协议众多对网关提出苛刻要求。
工业总线有RS-485,Modbus,无线通信有ZigBee,RF.
面对开放网络的安全冲击;
物联网网络运维复杂度高。站点分散,部署工作量大,管理困难。

PLC-IoT电力线载波方式可使供电和通信二合一。PLC支持设备自组网,上电即可使用。
通常电力线噪声主要分布在2MHz以下频段。也是传统窄带PLC工作区间。
华为PLC-IoT通过通信频段选择和自适应技术。可避开噪声频段,

RF Mesh技术特点
中继信号
扩展无线覆盖范围
网络自组织,自修复,流量自平衡
提升带宽,降低发射功率

4.2 物联网解决方案
工业物联网的典型应用场景:电力物联网,城市照明物联网,车联网等。
电力物联网分析:

1,变压器存在高温过载设备损坏的现象;
2,对用电大户缺乏有效的监控手段;
3,用电分析不实时,存在偷电现象;
4,无有效手段降低线路损耗;
5,电费收缴难,周期长,拖欠严重;
6,用户用电情况不透明,投诉多;
7,运营效率低,人工成本高;
8,停电管理无序;
9,用电线路改造无依据;
10,业务决策缺乏实时数据支持。

智能电网趋势:

集中部署与云化架构
软件定义智能电网
配电一体化
微网应用与互动
家庭能源管理

电力物联网涉及到输–>变–>配–>用 四个环节,最重要的是用电环节。
华为方案的抄表协议:DLMS,Modbus,主要价值:电力业务与应用。
华为电力物联网解决方案模块:计费,预付费,电表数据管理(MDM),客户关系管理(CRM)。

城市照明物联网分析
高昂的能源消耗;
管理不善造成浪费;
城市照明服务质量差。

华为物联网方案涵盖了感知层,网络层,平台层,应用层。

感知层 使用了外置型路灯控制器AR501L1Rc,符合ANSI C36.41标准接口,可开关调光,制定计划,采集数据等。
支持移动端APP扫码安装,通过手机GPS功能自动获取和上报设备的经纬度信息,设备ID,设备安装道路信息等。

网络层 使用RF Mesh技术或ZigBee技术连接到工业物联网关,网关汇聚通过3G或LTE进行回传。

平台层 使用EEM(Enterprise Enegery Module)作为后台软件,EEM基于华为AgileController平台开发,上行提供标准的REST等接口给第三方应用系统,
主要提供的四大核心功能:设备管理,计划/策略管理,远程升级管理,数据存储。

应用层使用基于GIS的路灯管理软件CityConnect平台,
CityConnect平台功能:设备运维管理,设备告警,GIS地图监控,数据统计,寿命管理。

总结:
通过路灯控制器控制路灯,按需照明,降低能源消耗;
通过RF Mesh技术组网,获得低成本海量路灯连接;
通过APP扫码安装方式降低安装和维护成本;
通过平台管理保障系统的可靠运行。

4.3 家庭物联网关

旧的上网方式:调至解调器拨号上网,点状网络结构。
新的上网方式:光纤到户高带宽,家庭网关/光猫(HG8245H),家庭多业务服务,WIFI无线上网,IPTV机顶盒等,围绕网关的星型布局结构。
智慧家庭业务:智能网关,IPTV/OTT机顶盒,家庭WIFI网络/家庭物联网络,家庭物联设备,采用网状结构。
智慧家庭网络:外部接入运营商宽带网络,内部包括了宽带网络和智能互联网络。
宽带网络基于智能网关提供的LAN,WIFI以及扩展AP(无线访问接入点)组成宽带网络服务。
智能互联网络通过WIFI,ZigBee,Z-Wave等协议建立的智能设备互联互通网络。实现安防监控,家居自动化等业务。

家庭智能网关功能:
智能提速

家庭WIFI无缝覆盖(以太网AP扩展,PLC(电力猫)扩展,无线中继器扩展)

智能互联与智能业务

  统一接入标准 集成不同厂家的智能设备
  统一UI界面  连接到自有或者第三方智能家居云平台

智能运维

 
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