矿联云物联网建设整体解决方案

ServerSuperIO向下可以采集传感器或设备的数据或接收Super Link网关上传的数据，向上与云端对接，在方案中起到中断器的作用。

亿矿云物联网通信框架结构与特点

总体结构示意图

 ServerSuperIO向下可以采集传感器或设备的数据或接收Super Link网关上传的数据，向上与云端对接，在方案中起到中断器的作用。

一.ServerSuperIO结构与特点

总体结构示意图

数据链路和控制示意图

ServerSuperIO不仅仅是通讯框架，否则它和任何其他的通讯框架没有任何区别，也不具备现实意义。ServerSuperIO是一个物联网框架，首先是以设备（传感器）为核心构建的框架，设备（传感器）的协议无关性，可以随意挂载设备驱动在框架下运行。所以ServerSuperIO本质上协调设备驱动（协议）、IO通道（COM和NET）、运行机制（模式）之间的协调机制，使之无缝结合、运行。框架具备如下特点：

• 轻型高性能通信框架，适用多种应用场：轮询模式、自控模式、并发模式和单例模式。
• 支持协议驱动器，可以按规范写标准协议和自定义协议。
• 支持发送数据缓存器，支持命令缓存重发和按优先级别发送。
• 支持协议过滤器，按规则筛选数据，并且可以承继接口，自定义过滤方式。
• 支持接收数据缓存器，可以缓存不符合过滤器的数据，和下次接收数据进行拼接。
• 支持按设备命令优先级别进行调度设备，保证有高级别命令的驱动及时发送。
• 支持一个设备驱动，同时支持串口和网络两种通讯方式，可以监视IO通道数据。
• 支持一个设备驱动，在网络通讯时可以支持TCP Server和TCP Client两种工作模式。
• 支持WebSocket，进行数据采集与转发。
  
• 支持多设备共享同一IO通道进行通讯。
• 支持定时清理超时的网络IO通道。
• 支持显示视图接口，满足不同人机对话的需求。
• 支持服务组件接口，例如：4-20mA输出、LED大屏显示、短信服务、以及多功能网关服务。
• 设备驱动与设备驱动，设备驱动与服务器（云端）可以实时双向交互，上传数据和指令下发。
• 支持OPC Server和OPC Client。
• 支持创建多服务实例，完成不同业务的拆分。
• 支持跨平台部署，可以运行在Linux和Windows系统。
• 支持SuperRTDB、eDna、CoreRT实时数据库。
• 支持mysql、oracle、sqlserver和sqlite数据库。

二.物联网建设的现实情况

认清物联网建设困难的前提是对现实世界的认知，有些特定行业都根本不具备物联的基础条件，也更谈不上物联网建设，相反也证明物联网的发展会有广阔的市场空间；也有很多具备物联网建设的基础，但是条件比较落后，底子比较薄，现实面临四个多样性的困难：设备多样性、协议多样性、通讯机制多样性、数据多样性。这就是我们面临的问题，但是面对结构化的多样性问题，要用结构化的手段或框架来解决，这是各方面得到保障的前提。

三.解决现实问题

曾经接触过上海一家公司，有专人负责网关层的数据采集，有专人负责服务（云）端的对接，很不稳定、经常出现问题。解决细节问题，不能用细节的思维方式去解决，而是要有更广阔的思维、结构化思路才能够彻底的、更好的解决问题。网关层、服务端是否可以使用同一套框架？并且框架之间是否可以无缝对接？如果可以实现，应用同一套框架，提高开发效率，降低用人成本和时间成本。

四.实现级联交互与控制

如果单单是采集硬件的数据与控制，也只能算是本地的系统，但是在物联网和集成系统建设中，必须形成体系化、网络化框架。所以ServerSuperIO在采集本范围内的数据信息与控制外，还要形成与上一级的ServerSuperIO进行数据交互，以及接收下一级的ServerSuperIO的交互数据，那么ServerSuperIO之间就形成了级联的关系，主要完成两大职责：数据的级联上传和反向控制，进而对设备本身进行级联控制。

1.传感器之间的交互、控制

采集与控制单个设备，在实际应用中还远远不够，还要能够设备与设备之间进行信息传递与控制，并且返回给发送控制源设备确认信息。例如：在监测流量计严重报警的情况下，是否应该调节或控制液体源头的阀门。类似的例子很多。

2. 传感器与云端的交互、控制

ServerSuperIO提供了服务驱动的接口，一些除设备驱动类的功能以外，都可以以服务驱动的方式存在，例如：多设备采集的数据的融合模型计算、与其他平台或上层进行交互等等，在此仅以与服务端进行交互为实例进行介绍。与设备驱动之间的交互与控制不同的是，设备驱动主动把采集的数据信息传递给服务驱动，服务驱动与云端进行交互，在接收云端指令后，发起传递信息或控制设备驱动，设备驱动再返回确认信息给服务驱动。

五.ServerSuperIO Designer IDE介绍
  Designer IDE是在ServerSuperIO基础开发的，支持挂载设备驱动和服务驱动、OPC Server/Client、数据转发客户端/服务端、支持标准的Modbus协议驱动等。以前专注于ServerSuperIO基础框架的开发，侧重于框架的性能、扩展性、功能等，Designer IDE使整个框架操作更简单、易用。基于ServerSuperIO开发的设备驱动或服务驱动，可以挂载到IDE下运行。如下图：

    通过ServerSuperIO OPC Client读取数据信息，并把数据信息存储到实时数据库或关系数据库。如下图：
 

    把设备驱动或OPC Client读上来的数据，通过OPC Server为其他系统提供可访问的接口，可以选择输出数据的设备点表或OPC Client点表。如下图：

    数据转发（客户端）可以增加转发任务，主动连接其他服务器端，并且根据设备点表和OPC Client点表配置要转发的数据。如下图：

     数据转发（服务端）支持客户端主动连接ServerSuperIO，并针对已经连接的终端设备（PC机、手机、Web业务系统等）转发设备点表和OPC Client点表的数据。如下图：