物联网采集终端 DTU
DTU (Data Transfer Unit) 是一种常见的的物联网通信终端产品,起到网关的作用,它一边通过串口或无线技术连接各种传感器、控制器、执行器等,另一边通过 WiFi 、Ethernet、2G/3G/4G/5G、NB-IoT 等方式连接互联网,接入云端服务。
DTU 可以很多传感器产品配合使用,开箱即用,不需要硬件开发能力,像配置家庭宽带路由器一样简单。
DTU 在需要采集传感器数据和远程控制的场景中广泛使用,ThingsCloud 物联网平台的用户有相当一部分在使用 DTU 接入设备,通常 DTU 使用较多的是通过 RS485/232/422 端口连接 Modbus 从机设备,例如:开关继电器、温湿度传感器、各类气体传感器、电能表、水表、PLC、电机控制器等,另外在要求覆盖面广、低功耗、无线传输的场景也普遍适用 LoRa DTU。
接入 ThingsCloud 的 DTU 和子设备关系,通常如下图:
ThingsCloud 物联网平台
ThingsCloud 企业级物联网平台 是新一代可伸缩的全托管式物联网设备接入平台,帮助企业在极短的时间内搭建个性化的物联网平台和应用,并适应不断变化的发展需求。目前广泛应用于制造、电力、能源、环境、农业、楼宇、家居、教育、交通、物流、自动化等领域。
ThingsCloud 可接入各类网关,传感器、执行器、控制器、通信模组、智能硬件等,实现数据采集、远程控制,数据分析、告警通知、智能联动。还可以零代码生成项目应用 SaaS 和用户应用 App,并开放 API 和实时消息,便于业务系统集成和扩展开发。
有人DTU 接入 ThingsCloud 平台
有人公司推出的 DTU 产品,覆盖通信种类比较全面,云端连网方式大多以 TCP 透传为主,目前对 MQTT 的支持较少。在我们较多的用户实践中,有人 DTU 的 TCP 透传方式接入 ThingsCloud ,表现出比较稳定的运行状态。
我们以有人 4G Cat.1 DTU G771 为例,介绍接入 ThingsCloud 的方法。对于其它的有人 DTU 产品,ThingsCloud 都同样支持快速接入。
ThingsCloud 上的准备工作
在 ThingsCloud 上接入任何 TCP 透传的 DTU,准备工作基本相同,只需要以下几步:
创建设备类型和设备
为设备类型开启 TCP 通道
拿到设备的 TCP 主机名、端口、证书
DTU 设备端的配置
打开 DTU 的配置软件,连上串口,选择 TCP 透传方式,只需要填写以下几个部分:
TCP 主机名和端口,如下:
TCP 注册包,在上文有介绍如何获取,填写如下图:
写入配置,切换到透传模式即可。另外DTU每次重启后都会自动进入透传模式,和 ThingsCloud 建立连接。
连接 RS485 Modbus 传感器
DTU 成功接入 ThingsCloud 后,我们可以在 DTU 的 RS485 端口上连接 Modbus 的传感器,实现基本的数据采集。
除此之外,还可以从 ThingsCloud 下发控制指令到 DTU 来远程操作执行器,例如控制继电器的开关。另外还包括 PLC 的上云,也可以通过 DTU 来完成。
这里我们用以下三个传感器为例,将它们的数据采集到 ThingsCloud。
温湿度传感器
CO2传感器
光照亮度传感器
将这三个传感器都接入到 DTU 的 RS485 总线,三个传感器的 Modbus 从机地址分别为 01、02、03,并且确保波特率设置和 DTU 一致。
使用任务下发 Modbus 查询
通过为设备创建任务,可以下发 Modbus 查询指令给传感器,并且可以设置定时任务,按一定时间间隔来读取传感器数据。
这里我们为三个传感器设置了三个任务,如下图:
使用规则解析 Modbus 报文
每次下发 Modbus 指令后,传感器会立即返回 Modbus 消息,通过 DTU 透传自动上报到 ThingsCloud,这时候我们通过规则引擎的 Modbus 解析操作,就可以将这些消息转换为我们需要的设备属性。
我们在一个规则中使用了 3 个 Modbus 解析操作,分别解析来自三个从机的 Modbus 上报数据。如下图:
这里左边的规则已关闭,它是另一种解析方式,通过云函数来编写解析规则,适用于熟悉 Javascript 的高级用户。我们用右侧的可视化解析配置即可。如下图:
经过规则的解析,在设备消息列表中可以看到,Modbus 消息被转换为设备属性,如下:
在设备详情页的概览中,可以看到属性会随着新的数据实时更新。在这里可以方便的查看历史数据和时序图表。如下图:
自定义看板
在客户案例中,接入了 4 组这样的 DTU,每组 DTU 携带 3 个传感器,可以快速查看对比当前数值,如下图:
为了快速掌握这些传感器的实时数据,我们生成自定义看板,在看板中放置我们需要的各种数据组件。如下图:
如果有更多组的 DTU 接入,可以在看板中放置更多的可视化组件,或者建立多个自定义看板。看板支持全屏,以及共享链接,可以在一些支持浏览器的电视上打开看板,作为监控大屏。
生成用户 App
在 ThingsCloud 控制台上可以管理所有设备,除此之外,我们还可以给项目中的人员提供移动端的设备管理 App,通过 ThingsCloud 的零代码通用 App 设计工具,几分钟就可以生成支持多端运行的 App,包括 iOS、Android、微信小程序、Webh5 等。
App 设计中主要对设备面板进行自定义设计,使用现成的组件像搭积木一样,放好位置并绑定数据即可。如下图:
这一篇我们介绍了有人 4G DTU 通过 TCP 透传方式接入 ThingsCloud 的详细步骤,将多个传感器数据采集到云平台,并生成自定义看板和 App。这些步骤也适用于其它厂商的支持 TCP 透传的 DTU 产品。后边我们会介绍支持 MQTT 接入的 DTU 的最佳实践案例。
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