如何快速搭建智慧农业物联网云平台

农业是另一个因供需不一致而陷入混乱的行业。在不确定时期，技术可以为农业问题提供一些有数据支持的实用解决方案。

田间物联网传感器可以通过云平台直接向农民提供有关地形、土壤状况、实时温度等的信息。通过数据分析，农民可以制定应对任何不利天气的计划，甚至可以就下一季需要种植的作物做出决策。总体而言，可以使用物联网优化农业实践以获得最大产出。

物联网在农业中的另一个应用是可以对农业中使用的机械进行预测性维护。由于旧机器直接或间接导致环境问题，因此最好为它们配备支持物联网的传感器和预测性维护技术，以便能够及时发出报警信息，延长农业机械的使用寿命。

EMCP物联网云平台是一个工业级，服务于工业、农业、商业用户的泛在物联网云平台，支持多用户、跨行业、跨设备、无缝接入，企业通过EMCP平台无需编程、无需安装运行软件，无需聘请IT工程师，即可快速便捷的实现产品/系统的物联网升级，打造企业专属的物联网云平台。用户/工程商可通过EMCP平台快速搭架智慧农业物联云平台。

首先用 485 总线先将电力仪表、PLC、传感器等设备和EG20 连接起来，通过电脑给EG20 进行参数配置，登陆 EMCP 物联网云平台添加驱动。驱动添加成功后完成后我们只需打开电脑 Web 网页或手机端查看和控制设备，仅仅三分钟就可以将传感器连接到互联网了，无论身处何地打开手机随时远程管理传感器的运行状况。对于重点传感器我们还可以将现场的摄像头连接到我们的平台，从而实现远程对现场环境进行全方位的了解。

KNX总线可以通过相应的模块对接485设备，目前市面上已上市的产品仅能完成固定格式的转换，对于有变量输出的485设备支持不够完善。使用EMN HybridBytes （EMN混合协议技术），可将不同协议的第三方设备通过网关进行协议拆解和组装，融入EMN网络，实现不同协议设备间的相互融合通讯，同时具有丰富的设备插件库。
EMN网络以智慧照明系统为基础，拓展智能化楼宇边缘网络，融合多种硬件接口和协议，无缝对接KNX、RS485接口协议（如Modbus等），实现不同协议的各类智能化楼宇设备互联互通，大幅降低设计和实施的周期、门槛和难度。

物联网可以理解为物联的网络，平常我们说连接到网是互联网的网。物联网主要靠通信技术进行连接通信，包括有线（485、以太网等）和无线技术（WiFi、蓝牙、Zigbee、蜂窝网络、LPWA等）。

物联网网关作为一个新名词，将在未来物联网时代发挥非常重要的作用。它将成为感知网络和传统通讯网络之间的纽带。物联网网关作为一种网关设备，能够完成感知网络与通讯网络以及不同类型感知网络之间的协议转化。

网关既能够完成广域互连，也能够完成局域网互连，具备设备办理功能。运营商能够办理底层传感节点，了解每个节点的相关信息，经过物联网网关设备完成长途 *** 控。

这一部分强调了一个要害点，即物联网网关完成感知网络与通讯网络的互联，但感知网络中有许多不同的协议，如LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等来完成这种互联网，网关有必要具有协议转化才能。一起，网关有两个要害点，即完成广域互联。当广域网不行用时，网关往往能完成局域网互连，即近端之间的交互与协作。

lora网关

主要功能：

一广泛的访问才能

现在，短程通讯的技能规范许多，只有LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等常用的无线传感器网络技能，各种技能主要是针对某一应用开发的，缺少兼容性和体系规划。现在，国内外现已开展了物联网网关的规范化作业，如3GPP、传感器作业组等，以完成各种通讯技能规范的互联互通。

二可办理性

强壮的办理才能关于任何大型网络都是必不行少的。首先，需要对网关进行办理，如注册办理、权限办理、国家监管等。网关完成了子网中节点的办理，例如获取节点的标识、状况、特点、能量等，以及因为子网的技能规范和协议复杂性的不同，唤醒、 *** 控、确诊、升级和保护等的长途完成，网关具有不同的办理功能。根据物联网的模块化网关来办理不同感知网络、不同应用，保证使用一致的办理接口技能来办理终端网络节点。

三协议转化才能

不同感知网络到接入网络的协议转化，低规范格局的数据一致封装，保证不同感知网络的协议能够成为一致的数据和信令;将上层宣布的数据包分析成可由感知层协议识别的信令和 *** 控指令。

总结这些基本网关才能没有问题，但关于物联网网关来说，要害点之一是网关本身是完成感知层和通讯层的仅有入口和出口通道。外部只需要处理网关，而网关用于调度和 *** 控下面访问和注册的各种类型的传感设备。

因而，网关具有相似于API网关的要害才能，即对传感层中各种传感设备供给的不同类型的协议进行接入和适配，一起在协议接入后能够转化为规范接口协议和通讯层交互。关于实时接口，它能够选用相似的>

一般来说，物联网网关在架构和实现进程中会提供硬件设备，实现协议转化、路由、转发、自动注册办理、南北一体化的接口才能。这个网关通常是布置在局域网端的设备。对于整个云架构，只有网关设备和云能够交互。

边缘计算的终究落地能够在物联网网关层实现，即进一步提高物联网网关的存储和核算才能。一方面，在网关层实现本地收集后的数据自动收集，二次处理后收集上传到云端。另一方面，将云的要害核算规矩和逻辑散布到网关层，支撑网关层的本地化核算。这也是网关层功用的一个要害扩展。

一、门禁系统的基本组成
门禁系统由门禁控制器、读卡器、出门按钮、锁具、通讯转换器智能卡、电源管理软件组成。
智能卡：在智能门禁系统当中的作用是充当写入读取资料的介质。
控制器：是整个系统的核心，负责整个系统信息数据的输入、处理、存储、输出，控制器与读卡机之 间的通讯方式一般均采用R485、R232及韦根格式。、
锁具：是整个系统中的执行部件。目前有三大类：电控锁、磁力锁、电插锁。根据用户的要求和门的 材质进行选配，电锁口一般用于木门，磁力锁用于金属门、木门，电插锁相对来说应用较为广泛，各种材质的门均可使用。作为执行部件，锁具的稳定性、耐用性是相当重要的。
电源：电源设备是整个系统中非常重要的部分，如果电源选配不当，出现问题，整个系统就会瘫痪或出现各种各样的故障，但许多用户往往会忽略电源的重要性。门禁系统一般都选用较稳定的线性电源。
管理软件：负责整个系统监控、管理和查询等工作。管理人员可通过管理软件对整个系统的状态、控 制器的工作情况进行监控管理，并可扩展完成巡更、考勤、停车场管理等功能。
二、设备特性
1、485控制器特性
485门禁控制器使用标准的工业串口通信，通信距离可达1200米，每个总线可以接255台设备，使用
485集线器可以扩展多条总线。支持多达6个输出和10个输入。型号有单门、双门、4门等。
2、TCP/IP控制器特性
以太网门禁控制器是专门为对通信要求比较高而设计的门禁设备。具有远程升级、远程初始化、数据复位、防区功能的功能；
可以扩展的485接口空间；支持多达6个输出和10个输入。是一个可以通过以太网进行远程管理的门禁系统。型号有单门、双门、4门等。
三、设备接口
1、读卡器接口
读卡器做为读卡输入设备，通讯协议是WG26/34等。分别是ReaderA和ReaderB ReaderC、ReaderD。单门对应AB，分别表示进门、出门；2门的有4个：AB代表门1的进出读卡器， CD代表门2的进出读卡器。4门控制器ABCD读卡器对应1-4门。
读卡器接线的时候使用5条线。
其中声光控制线在读卡器上面有 2条线，在这里合并接在一起。也可以不接，不接的时候在刷卡将不 能通过声光判别是否有效刷卡。这里的颜色不一定是实际情况，部分型号和厂家的读卡器有不同的颜色表示，请按实际标识对应接线。
读卡器到控制器距离理论值不能超过100米，实际应用控制在80米以内。
2、输出接口输出接口包括锁控制接口和报警输出以及火警输出3类。
所有的输出接口都是干接点，也就是只提供开关功能。通过这些接口来对被控制设备进行通断动作。
接口列表：
输出端子每组输出都是由常开、常闭、公共端组成。接线的时候公共端必须接，另外根据接线的设备选择常开或者常闭。
一般接线：
电源正极 ——公共端（COM）
常闭NC（常开NO）——锁正极
锁负极——电源负极
断电开锁：当断开电源时，锁打开
阳极锁、磁力锁等断电闭合的设备选择常闭
通电开锁：当接通电源时，锁打开
阴极锁、电控锁等通电断开的设备选择常开 也可以用门禁控制非锁类设备，如灯、自动门、电梯、三棍闸机，接线方法同上。
参考见下面接线图：
3、输入接口
控制器默认多个输入接口，所有的输入接口都是通断动作，也就是使用开关设备来控制，接线不分正负，如按钮、碎玻等。要使这些接口发生作用，必须是使他们断开或者连接的变化的时候。如按钮是重断开变为连接的时候表示按钮按下。
输入接口表配置：
门磁：是检测门状态的输入点。门的状态：当门磁闭合且锁输出为闭合的时候门闭合，门磁断开或者锁输出为开门的时候门即表示开安装后如果不使用门磁功能，请短接门磁输入。
4．通讯接口
（1）485 控制器接口
485系列控制器默认通讯接口使用485通信，通信距离1200米，波特率9600。多台控制器通信的时候，使用总线结构。通信线从电脑上的 232-485转换器接到第一台控制器，再从第一台控制器接到第2台，第2台接到第3台，如此顺序连接。接线方法为正接正、负接负。
（2）TCP/IP控制器接口
TCP/IP控制器使用网线接口，通过网线与交换机联接默认通讯接口使用以太网口，接口为标准RJ45，接线时请按标准制作水晶头。控制器保留485接口通信的空间，默认不支持该接口，需要焊接元件才能支持。
RJ45 接口
插上RJ45水晶头后，如果网络线联通正常，通信灯的绿灯常亮；传输数据时候黄灯闪烁。
四、控制复位器
控制器提供复位功能，复位 *** 作如下：
方法一：硬件复位：
1 断开电源
2 拔下复位挑线（红色JP8）
3 通电，等2秒（TCP/IP控制器为35秒）
4 控制器鸣叫2 声
5 断电
6 插上跳线
7 通电复位完成
说明：硬件复位后，所有的参数变为默认值（TCP/IP 控制器包括 IP地址），删除全部记录。如果复位 后控制器鸣叫不断，表示复位不成功。
方法二：Web复位（此复位方法只适用于TCP/IP控制器）
1 打开浏览器，如IE，输入控制器IP地址，回车。
2 看到登录界面，输入密码。
3 登录后单击复位按钮后，关闭浏览器IE。
4 控制器将开始重新启动，启动时间30秒后复位完成。
说明：Web 复位后，IP地址保持不变，其他数据变为默认值。
五、参考接线图
1、2 门、4 门接线图
2、单门接线图
2、中控门禁机接线示意图
3、无线实时联网门禁
无线实时联网门禁系统是应用无线传感技术，对无线一体化智能宾馆锁实现无线联网，其本质上就是一个物联网系统，所以也可以称为物联网无线门禁系统。 就功能而言，在办公楼宇的场合完全可替代传统的有线联网门禁系统。 该系统由一体化无线智能宾馆锁、无线门禁主控器（含天线扩展模块）及管理软件组成。
六、门禁系统的安装使用
一、基本配置
一个最简单不联网门禁系统的配置包括：一台门禁一体机，一个12V电源，一个出门按扭，一把电锁一个最简单的联网门禁系统的配置包括：一台门禁控制器，一个 12V电源，一个出门按扭，一把电锁一个读卡器，一个485通讯转换器。（如下图）
二、建议安装调试过程
1．安装控制器主机，接通电源，短接出门按钮，观察继电器动作和继电器开锁指示灯状态变化。
2．接通485通讯，安装软件，在软件里面添加控制器，注意填写正确的序列号。
3．打开调试界面观察通讯情况。
4． 观察是否正常通讯，通讯后用软件开关门，是否成功。
5．安装读卡器，刷卡 *** 作是否有正确的记录。
6．增加用户、发卡、授权 *** 作，下载卡到控制器，刷卡观察记录是否正常。
7．安装锁接上锁的连接线，再刷卡后观察记录和锁是否正常。
8．安装其它附属设备如按钮等。
三、门禁系统的施工布线规范和注意事项
读卡器到控制器的线：建议用8芯屏蔽多股双绞网线（其中三芯备用，如果不需要读卡器声光反馈合 法卡可不接LED 线），数据线Data1Data0 互为双绞。最长不可以超过100 米。屏蔽线接控制器的GND。
按钮到控制器的线：建议采用两芯线，线径在03平方毫米以上。
电锁到控制器的线：建议使用两芯电源线，线径在10平方毫米以上。如果超过50米要考虑用更粗的线或者多股并联，或者通过电源的微调按钮，调高输出电压到14V左右。最长不要超过100米， 一般控制在60米以内。
门磁到控制器的线：建议选择两芯线，线径在03平方毫米以上，如果无需在线了解门的开关状态或者无需门长时间未关闭报警和非法闯入报警功能，门磁线可不接。
控制器到控制器之间：以及控制器到转换器的线，建议使用8芯屏蔽双绞网线。线径在03平方毫 米以上，485+和485-一定要互为双绞，其中6芯备用，屏蔽线可不接，如果通讯不畅通，可以考虑用屏蔽线将所有控制器的GND 进行连接，或者在485总线的最后一台控制器的485＋和485-之间并联120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。
485总线长度，理论上是可以达到1200米，建议根据控制器数量或者通讯环境的复杂性，不要超过800米。如果超过请选用485HUB或者中继器来改善通讯环境。
四、布线说明
所有走线都必须套管，PVC管和镀锌管都可以，避免老鼠咬断线路引起故障。虽然控制器具备了良好的防静电、防雷击、防漏电设计，请务必保证控制器机箱和交流电地线连接完善，且交流电地线真实接地。 建议您不要经常带电拔插接线端子，请务必拔下接线端子，再进行相应的焊接工作。 请勿擅自拆卸或者更换控制器的芯片，非专业的 *** 作会导致控制器损毁。不要将控制器和其他大电流设备接在同一供电插座上。
读卡器、按钮的安装高度是距地面145米，可以根据客户的使用习惯，适当增加或者降低。 控制器建议安装在弱电井、天花板口等便于维护的地点。接线端子注意规范接线，不要裸露金属部分过长，以免引起短路和通讯故障。
来源：网络
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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。

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