基于WIFI的物联网接入系统

韩洋

摘要：本系统具有无缝对接通用电表、传输稳定、扩展性强、成本低、云存储并实时查看等特点；在2个方面寻求突破：一是针对仪表和传感器的数据采集；二是数据通过无线透传模块接入物联网系统。

关键词：物联网；wifi无线接入；实时查看

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）01-0029-02

本文结合青岛港集团QQCT公司对每台轮胎吊各班组用电量统计的实际需求基础上，对系统的硬件体系结构和框架做出设计。结合目前WIFI和物联网技术的发展状况，通过电能计量芯片ATT7053对岸桥和场桥的电表用电量进行实时采集，运用无线通信技术将用电量数据无线传输到因特网上，在物联网应用云平台上实现对接收到的数据信息进行收集、处理和分析，实现对各操作班组用电量的统计。

1 标准工业网络通讯接口电路的设计

物联网接入系统需要采集不同协议的仪器和传感器数据。标准工业网络通讯大多采用MODBUS协议，智能电表遵循97规约，传感器则采集电压变化，数据传输采用RS485双绞线。要设计可切换的符合MODEBUS协议和97规约的接口电路及485总线数据传输的控制程序。

2 控制系统的开发

控制系统功能分为仪表数据采集和数据无线透传两部分。

主控制器采用arduino2560，为了同时采集，智能电表数据，温湿度等传感器数据，采用RS485总线方式搭建分布式线路系统，稳定通信距离可达上千米，具有抑制共模干扰的能力，最多并联32个接入终端。

为满足大范围区域内终端数量及网络布线的不同需求，数据无线透传采用wifi方式。接入器终端采用wifi模塊将数据透传到中继器，中继器采用gprs路由器将数据上传到物联网云平台。可大大减少网络布线压力。

3 无线透传模块的配置

为了数据稳定传输，采用wifi模块的透传模式，通过wifi模块SDK编程，完成固件编写。使用调试软件将手机和wifi模块接入同一个路由器，wifi模块作为TCPcleint，加入手机创建的tcpServer中，烧写wifi固件代码。为了实现wifi模块自动连接物联网云平台，需要配置API，实现采集数据自动上传云平台。

数据透传模块采用乐鑫公司的ESP8266 ESP12F模组，使用调试软件手机和8266接入同一个wifi网络即接同一个路由器，手机放热点也可以。这里我们使用手机和8266连接同一个路由器。打开手机上的网络调试助手，点击配置输入端口号8266，点击激活。打开ide修改下代码进行调试。

4 云平台系统的搭建

物联网云平台采用乐为物联，可通过pc端和手机端查看实时数据，可存储数据并对历史数据简单分析，可对指定数据值短信报警，可反向控制设备开关状态，可定制用户信息。为此需要配置触发器，根据API授权机制和HTTP调用机制编写程序，并配置数据显示、存储、分析等功能模块。

物联网云平台配置方法：首先添加设备，通过点击“我的设备”选择编辑已有的默认设备或者选择“添加新设备”，其次添加传感器，进入“我的物联”->“传感器与控制器”->“传感器列表”，点击右边的“新建”，然后使用api测试，模拟数据上传。进入首页的“开发者指南”->“API列表”->“测量设备接口”->gateway/updateSensors，网址如下：http：//www.lewei50.com/dev/apitest/3填入 你的的“Userkey”在“API URL”的http：//www.lewei50.com/api/V1/gateway/UpdateSensors/你的网关号填入网关号（一般是01），点击“调用接口”，最后返回“我的物联”->“传感器与控制器”->“传感器列表”，就可以看到数值。PC端和手机端显示结果，如图1和图2所示。

5 结语

本文设计了一个基于Arduino和wifi的物联网接入系统，能够将电表等仪表和传感器连接互联网，实现了接入系统的基本功能。该接入系统具有功耗低、云存储、稳定性高、成本低等优点。

参考文献

[1]刘志杰.物联网技术的研究综述[J].软件，2016，34（5）：164-168.

[2]Xu B， Xu L D， Cai H， et al. Ubiquitous Data Accessing Method in IoT-Based Information System for Emergency Medical Services[J].IEEE Transactions on Industrial Informatics，2014，10（2）：1578-1586.

[3]陈吕洲.Arduino 程序设计基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2014.