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。

机器人及智能装备属于物联网产业。

在供给侧和需求侧的双重推动下，物联网进入以基础性行业和规模消费为代表的第三次发展浪潮，5G、低功耗广域网等基础设施加速构建。

数以万亿计的新设备将接入网络并产生海量数据，人工智能、边缘计算、区块链等新技术加速与物联网结合，应用热点迭起，物联网迎来跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段。

随着物联网技术创新、产业发展、应用示范等一批项目的逐步落实，机器人、智能装备、智慧城市等领域的物联网应用已经初步具备了规模化的基础。

扩展资料：

物联网市场潜力巨大，物联网产业在自身发展的同时，还将带动微电子技术、传感元器件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的持续发展，带来巨大的产业集群效应。

物联网是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。发展物联网产业不仅是提升信息产业核心竞争力、推动经济转型升级、增创发展新优势的战略选择，也是改造提升传统产业、促进两化融合的重要手段。

参考资料来源：百度百科——物联网产业

公司简介：瑞诺信息技术有限公司，成立于2008年，是一群射频爱好者组成的电子公司，地点在广东深圳。当初专门从事设计和制造的无线连接解决方案，其中包括紧凑的短距离射频模块，无线智能的数据链路以及家庭自动化和自动抄表解决方案。我们已经成为低功耗ISM波段的产品在国内的领先供应商之一。产品的特点在于：高品质，高性价比和易于集成。产品频段主要集中在国内外免许可的ISM频段：169/433/470/868/915 MHz和24G）。 我们提供嵌入式无线收发器，嵌入式无线模块，工业无线调制解调器，无线计量适配器，USF射频棒，智能数据采集系统、智能家居云数据的传输系统，天线和定制的电子解决方案。
公司理念
科技现代的社会，信息的大量交互传输，需要通过无线方式的传输，人类对生活质量的要求越来越来高，人们身边的产品和服务都慢慢变得越来越智能，越来越环保，公司基于提升人类生活质量，构建和谐环境，实现智能生活、智能科技、智能人生的目标奋斗、努力。
RF标准
蓝牙20 /40（低能），ZigBee / IEEE802154，ZigBee智能能源，无线M-Bus，FCC，GSM / GPRS。
应用领域
瑞恩无线射频产品被用于各种工控业，例如油田、矿井数据传输，无线智能计量，智能家居，传感器网络，环境监测，智能访问控制，医疗保健以及家庭/楼宇自动化等领域。
SPI模块系列
一、高抗干扰性无线SPI接口模块RON1363（关键字:SI4463模块，微功耗模块，3KM远距离模块、无线模块，无线组网模块）
产品介绍：基于SILABS的SI4463开发的SPI接口模块，具有高功率，高灵敏度的RF模块，模块带有2mm标准接口，对于嵌入式设备和二次开发非常方便，模块是贴片式邮票孔，方便客户贴片和测试评估。
产品特点：
发射功率：100mW（20dbm）；
接收灵敏度：-124dbm（500bps/1875K/Dev）；
发射电流：90-120mA；
接收电流：14mA，
自带AFC；
64byte FIFO TXRX；
调制模式：ASK/FSK/GFSK
国内ISM频段免费使用
产品尺寸：1616CM
信道抑制：58dbm
SPI接口
空旷地传输距离：3200米（12K速率，5k Dev 15k BW）
应用市场：
1) 远程遥控和远程数据采集系统
2) 无线抄表（水表、电表、气表）
3) 无线点菜机
4) 工业数据采集、传输、智能控制系统
5) 无线报警系统
6) 智能家具系统
7) 婴儿监控系统/医院寻呼系统
8) 油田、矿区、工地、工厂等原有485/232接口系统
9) 无线小数据传输系统
二、高抗干扰性无线SPI接口模块RON1338（关键字:SI4438模块，微功耗模块，24KM远距离模块、无线模块，无线组网模块）
产品介绍：基于SILABS的SI4438开发的SPI接口模块，具有高功率，高灵敏度的RF模块，模块带有2mm标准接口，对于嵌入式设备和二次开发非常方便，模块是贴片式邮票孔，方便客户贴片和测试评估。
产品特点：
发射功率：100mW（20dbm）；
接收灵敏度：-120dbm（500bps/1875K/Dev）；
发射电流：90-115mA；
接收电流：13mA，
自带AFC；
64byte FIFO TXRX；
调制模式：ASK/FSK/GFSK
国内ISM频段免费使用
产品尺寸：1414CM
信道抑制：56dbm
SPI接口
空旷地传输距离：2400米（12K速率，5k Dev 15k BW）
应用市场：
1) 远程遥控和远程数据采集系统
2) 无线抄表（水表、电表、气表）
3) 无线点菜机
4) 工业数据采集、传输、智能控制系统
5) 无线报警系统
6) 智能家具系统
7) 婴儿监控系统/医院寻呼系统
8) 油田、矿区、工地、工厂等原有485/232接口系统
9) 无线小数据传输系统
三、 高抗干扰性无线SPI接口模块RON1343（关键字:AX5043SPI接口模块，微功耗模块，5KM远距离模块、无线模块，无线组网模块）
产品介绍：基于AXSEM的AX5043开发的SPI接口模块，具有高灵敏度、低功耗的RF模块，模块带有127mm标准接口，
工作频率：433-510MHz（70-1050、868、915MHz可以定制）
发射功率：50mW（17dbm）；
接收灵敏度：-132dbm（600bps/05K/Dev，FEC打开）；
发射电流：51-54mA；
接收电流：72mA，
自带AFC；
256byte FIFO TXRX；
调制模式：ASK/FSK/GFSK
国内ISM频段免费使用
产品尺寸：15515CM
信道抑制：54dbm
SPI接口
空旷地传输距离：5000米（12K速率，10k Dev 22k BW）
应用市场：
1) 远程遥控和远程数据采集系统
2) 无线抄表（水表、电表、气表）
3) 无线点菜机
4) 工业数据采集、传输、智能控制系统
5) 无线报警系统
6) 智能家具系统
7) 婴儿监控系统/医院寻呼系统
8) 油田、矿区、工地、工厂等原有485/232接口系统
9) 无线小数据传输系统

我给排一下吧，从市场占有率来说，研华是当之无愧的老大，研祥其次，华北工控次之。其他的就不说了。在产品方面 研华的的确是好用些，但是价格也相应的高，并且国内的产品他都是走代理商，售后方面比较一般。研祥跟华北工控这两家产品性能差不多，研祥价格稍高。

---