请结合一个物联网技术在商务领域的应用案例,介绍该案例包括哪些子系统或模块?

NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用

01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产，集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理，构成数字采集系统及控制系统，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定，同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域，随着分布式控制系统的发展，在产业上的分布式控制系统中，经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前，用于串行通讯的接口标准包括：RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准，广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准，比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型，它属于七层OSI (open system interconnection，开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易，RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器，RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多，整个网络超过100个节点，为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上，而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点，通讯速率选96Kbps，离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输，在数据链路层必须提供一定的网络协议，保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正，同时实现数据帧和命令帧的功能。然而，为保证数据传输质量，对每个字节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成，每个数据包长度达20～30字节，在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议，而且被很多的工控产品生产厂家支持，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中，因此，本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高，因此采用MODBUS ASCII方式，而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性，现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线，分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ；下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图，见图1、图2：

图1：虹润仪表与PLC组网图

图2：虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位，1个或2个停止位，8位数据，无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率（12K 24K 48K 96K 192K）可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式，图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份，( 地址码可在仪表叁数Addr中设定)，子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议，采用RTU（十六进制数）传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换，且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配，从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符，消息的开始和结束依靠间隔时间来识别，当间隔时间长于或等于35个字符时，即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错，主站将不会接收到返回桢，这时主站根据超时设定判断是否超时，如超时，作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下：

从站地址：地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址，从站接收消息并作相应处理，但不能回复消息。
功能代码：包含读、写寄存器。
数据：以二进制代码传输。
CRC16：循环冗余校验，校验从从站地址到数据区最后一个字节，计算多项式码为A001(hex)。
（1）、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口，如RS-485，RS-232等。
波 特 率 2400～9600bps（可由设定仪表二级参数自由更改，设定仪表二级参数BT，默认4800）。
（2）、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验

（3）、消息桢格式（读、写功能是从主站角度定义的）
读寄存器桢

读寄存器返回桢

写寄存器桢

写寄存器返回桢

错误返回桢

功能代码表：1

错误代码表：2

3、产品

05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信，实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务，并能实时检测各仪表的运行状态，整个系统控制灵活方便, 方案结构简单，开发成本低，周期短，既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。

学arm牵涉到得知识很多，基础是c语言和单片机，学好c语言就有好的软件基础，学好单片机就有好的硬件基础。为什么说这两门是基础呢，道理很简单，arm就是一个复杂的单片机。
学习也是一个循序渐进的过程，一个人用单片用得多的时候他就会碰到瓶颈，例如在做某些项目时，单片机工作频率低，不能运行大型程序，这时我们想到用处理速度更高的单片机，这时arm是一个不错的选择；有时我们要同时处理多个任务，但单片机同一时间只能处理一个任务（只能运行一个程序），或许你会想到用多个单片机来完成，不错的想法，但用arm或许能更好的能帮你解决问题。
上面说过既然arm也是一个单片机，那么arm用什么办法来实现多任务处理呢，这时我们会想到多任务 *** 作系统——常用的liunx *** 作系统。我们用arm来运行 *** 作系系统，再用这个系统来运行我们的程序，这不就实现了多任务吗，就像我们电脑一样，你电脑装了windows系统后就可边看变听歌曲了，设想一下电脑不装系统能干什么，这很有意思，在 *** 作系统出现以前，他们用按键控制计算机程序的运行，和用按键来控制单片机有舍区别？那为什么单片机不能运行 *** 作系统，这是因为单片机得工作频率低和内部资源少使单片机难以运行 *** 作系统。
至于开发板能做什么，很简单，只要你玩会了liunx系统，那么你在linux环境下（一般指的装有linux系统的电脑）编的各种程序都能下载到arm里立运行，因为arm里运行liunx系统，应用程序都可在liunx上运行，例如你编个摄像头驱动，mp3播放器，播放器，一些游戏等。就像在windows上运行软件一样。
这些知识是关于入门前对于arm有一个较系的了解和理解
至于单片机要学到什么程度，这得看你自己，或许刚开始学单片机你觉得它很神秘，但当你熟悉了它后就觉得单片机其实也没什么了，这时你自然而然会想到往更高的层次发展，这是一个循序渐进的过程。不过要注意一点，学东西一定要系统，切勿东拼西凑，最好买一本关于单片机的书（上面有实验例程的）从头到尾学一次，做一些实验会有很大的帮助。尤其是书里面一些涉及到单片机原理性的东西一定要弄搞清楚，如堆栈，中断，定时器，串口通信等等；这对你以后学arm有很大的帮助。
（纯手写，希望对你有帮助！）

据数据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也越来越多，甚至到达了百万级别。物联网专业毕业后大致可以分为几个方向：软件开发、硬件开发、物联网相关销售、物联网相关高级技术人才。

软件开发：软件其实就是我们常说的代码差不多，需要多多的学习C语言、java、jsp、计算机网络、数据结构、j2ee等等。这个方向和计算机比较类似。基本上计算机毕业可以干什么物联网工程专业学的好的也可以去做。

硬件开发：偏向于硬件的方向的话，毕业之后可以选择去做硬件工程师、嵌入式工程师等等这些工作可能接触单片机、嵌入式开发等等比较多。

当然很多工作常常都是软硬结合，只是说更加倾向于哪个方面

至于其他和物联网相关的工作（物联网相关销售，技术人才），也有很多方面的应用，往这些方向找工作都是可以的。

就需要对物联网的应用非常了解了，反正无论干什么都是一步一个脚印，不要急于求成，跟着团队技术带头人做技术。多多的学习，尽多培养不同领域的应用，多结实靠谱的技术朋友。积累了经验之后，你会发现你自己有技术、有团队，可以做任何产品的时候，你的路也会宽阔起来。 

毕业后，个人见解是尽量不要去初创公司也就是小公司，不过初创公司也很少招应届生。一定要去大公司的核心团队，哪怕打杂都行。无论未来是打算做市场还是做技术，一定要记得毕业招工作的时候，尽量进企业的核心研发团队，所以这就要求我们在大学期间多多的做项目，给自己积累资本。

我感觉搞物联网的人啥都会一样，电子人物联网有很多牛逼的开发工程师，跟他们混了段时间，感觉要学的太多了，比如：

物联网产业与技术导论：全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。

C语言程序设计：物联网涉及底层编程，C语言为必修课，同时需要了解OSGi，OPC，Silverlight等技术标准。

单片机原理及应用：物联网的底层单片机及其相关应用技术，包括控制、多媒体等。

Java程序设计：物联网应用层，服务器端集成技术，开放Java技术也是必修课，同时需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技术使用 。

物联网工程概论：全面了解物联网基本知识、技术体系以及相关理论，对物联网的关键技术，如EPC和RFID技术、传感器技术、无线传感器网络技术、M2M技术等。同时应对与物联网密切相关的云计算、智能技术、安全技术也进行论述。

无线传感网络概论：学习各种无线RF通讯技术与标准，Zigbee, 蓝牙，WiFi，GPRS,CDMA，3G, 4G, 5G等等。

TCP/IP网络与协议：TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础，Socket编程技术也是基础技能。

嵌入式系统技术：嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术。

传感器技术概论：物联网专业学生需要对传感器技术与发展，尤其是在应用中如何选用有所了解，但不一定需要了解传感器的设计与生产，对相关的材料科学，生物技术等有深入了解。

RFID技术概论：RFID作为物联网主要技术之一，需要了解。

工业信息化及现场总线技术：工业信息化也是物联网主要应用领域，需要了解。

物联网软件、标准、与中间件技术：物联网产业发展的关键在于应用，软件是灵魂，中间件是产业化的基石，需要学习和了解。

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