一文了解,从RS485传感器到物联网关到云平台过程
一文了解，从RS485传感器到物联网关到云平台过程
一、概述
工业现场有需要设备支持RS485通信，可以采集各种PLC、流量计、温湿度、液位等。应用特别广泛，这里尽量以更简单的方式，让大家了解整个数据采集过程，更详细可以阅读相关说明书。
钡铼技术：专注工业物联网关，可以采集世面上绝大数据标准仪表、PLC、楼宇设备等，其这里选型是其BL110多功能协议物联网关。
ThingsPanel：开源物联网平台，免费、快速部署
二、实现功能
A、采集
数值类型：温度、湿度
开关量类型：停电报警器状态、烟感状态
B、控制
开关类型：水泵开关、风机启停
控制数值类型：变频器频率、大棚卷帘开合度
三、方案概述
用Modbus slave模拟各种传感器，钡铼工业网关BL110通过Modbus RTU采集、控制各种仪表/设备，并通过4G、以太网方式上网，MQTT协议对接开源物联网云平台ThingsPanel。如下图：
传感器数据点参数
| 序号 | 变量名称 | 设备地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 数据类型 | 变量标签 (MQTT标识符名称，自定义) |
| 1 | 温度 | 1 | 04 Input Registers(3x) | 0 | uint16 | temperature |
| 2 | 湿度 | 1 | 04 Input Registers(3x) | 1 | uint16 | humidity |
| 3 | 停电报警 | 1 | 02 Input Status(1x) | 0 | bool | powerfailure |
| 4 | 烟感报警 | 1 | 02 Input Status(1x) | 1 | bool | smoke |
| 5 | 水泵开关 | 1 | 01 Coil Status(0x) | 0 | bool | waterpump |
| 6 | 风机启停 | 1 | 01 Coil Status(0x) | 1 | bool | fan |
| 7 | 变频器频率 | 1 | 03 Holding Register(4x) | 0 | uint16 | frequency |
| 8 | 大棚卷帘 | 1 | 03 Holding Register(4x) | 1 | uint16 | rollershutter |
四、设置Modbus slave（模拟传感器）
电脑安装Modbus slave，并根据前面“传感器数据点参数”，设置Modbus slave，模拟各种类型传感器。如下图：
Connection：选择"SerialPort"
Serial Settings：根据实际选择
Mode：选择“RTU”（这里采集的RS485设备，是标准Modbus RTU协议）
串口参数
注意：Modbus slave（模拟传感器）串口参数 需要和工业智能网关BL110串口参数一致
这里设置如下：
| 项目 | 参数 |
| 波特率 | 9600 |
| 数据位 | 8 |
| 停止位 | 1 |
| 校验码 | None |
五、工业网关BL110配置参数
1、接线
①接电源（支持宽电压：9-36v）
②WAN口网线接入局域网（可自动分配ip，其他网络环境参考说明书）
③RS485接COM2，A接A，B接B
2、登录配置软件
打开配置软件→点击“设备搜索”→双击“IP地址”→输入密码，默认123456
注意：设备开机约30s左右可搜索到ip
3、设置串口参数
双击COM2，设置串口参数
注意：这里串口参数和前面设置Modbus slave（模拟传感器）参数一致
模式选择：采集
设备品牌：Modbus设备型号：Modbus_RTU
串口参数
| 项目 | 参数 |
| 波特率 | 9600 |
| 数据位 | 8 |
| 停止位 | 1 |
| 校验码 | None |
4、设置传感器地址
| 项目 | 内容 |
| 设备名称 | 自定义 |
| 从站ID | 即Modbus中数据点的“设备地址”，这里是：1 |
| 其他 | 根据实际情况填写 |
5、添加设备数据点参数
| 序号 | 变量名称 | 设备地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 数据类型 | 变量标签(MQTT标识符名称，自定义) |
| 1 | 温度 | 1 | 04 Input Registers(3x) | 0 | uint16 | temperature |
添加“温度”数据点为例：
| 项目 | 内容 |
| 变量名称 | 有自动生成，也可自定义。这里演示设置“温度” |
| 变量标签 | MQTT标识符名称，有自动生成，也可自定义。这里演示设置“temperature” |
| 地址类型 | Modbus数据点对应功能码。温度功能码是“04 Input Registers(3x)” |
| 数据类型 | 根据实际选择。温度是“uint16” |
| 读写类型 | 根据实际选择。温度是“只读” |
| 地址 | 即寄存器地址。根据“传感器数据点参数”规定，温度寄存器地址是：0 |
| 添加数量 | 这里是1，其他类型根据实际情况选择 |
添加其他数据，并保存
其他数据点以此类推，然后点“写入配置”，然后重新进入
保存后，设备会自动重启，重新登录配置软件
注意：设备开机约30s左右可搜索到ip
6、查看网关和传感器通信
点击型号，查看基本信息。如下图查看右侧“COM2”，钡铼网关是和Modbus slave（模拟传感器）通信上，“绿色”代表通讯上。
7、工业网关查看传感器数据
点击“监视”，即可查看到，工业网关BL110采集到传感器当前数值。如下图，已经采集到了。跟Modbus slave的一致。
如果没有采集到数据，请检查一下相关参数是否设置有误和当前网络环境是否正常。
8、对接开源物联网云平台ThingsPanel
对接ThingsPanel平台是通过MQTT协议，设置如下：
| 项目 | 内容 |
| IP/域名 | 根据实际填写。这里演示填：39.98.176.26 |
| 端口 | 根据实际填写。这里演示填：1000 |
| Client ID | 根据实际填写。 |
| 用户名 | 根据实际填写。 |
| 密码 | 根据实际填写。 |
| 数据模板 | 选择”KingPigeon“ |
| 订阅主题 | ①“云平台ThingsPanel”控制传感器（开关类型：水泵开关、风机启停；数值类型：变频器频率、大棚卷帘开合度）； ②那么物联网关BL110则填写订阅主题为：“bl110/001down”，用于接收“云平台ThingsPanel”控制指令。类似你关注某明星微博，他发布消息，就会给您推送。 |
| 发布主题 | ①“云平台ThingsPanel”需要接收钡铼工业网关BL110采集到传感器的数据，设置订阅主题“bl110/001”； ②那么工业网关BL110则填写发布主题为：“bl110/001” |
| 上传周期 | 根据实际填写。最快1s。 |
前面“写入配置”后，点击型号，可以看到“MQTT Client”和“COM2”在线状态都变成了绿色，即BL110网关对接云平台和传感器都是通信上了。
9、BL110智能网关订阅、发布信息格式—KingPigeon模板
发布
{
"sensorDatas": [
{
"flag": "GPS",
"lat": "0.000000",
"lng": "0.000000"
},
{
"flag": "signal_strength",
"value": 0
},
{
"flag": "temperature",
"value": 30
},
{
"flag": "humidity",
"value": 68
},
{
"flag": "powerfailure",
"switcher": 1
},
{
"flag": "smoke",
"switcher": 0
},
{
"flag": "waterpump",
"switcher": 1
},
{
"flag": "fan",
"switcher": 0
},
{
"flag": "frequency",
"value": 33
},
{
"flag": "rollershutter",
"value": 55
}
],
"gateway_indentify": "BeiLai",
"time": "1658216760",
"addTime": "2022-07-19 07:46:00",
"seq": "0.4405.0.0"
}订阅
A、开关类型。用“switcher”，值
1表示开，true
0表示关。false
{
"sensorDatas": [
{
"switcher": 0,
"flag": "waterpump"
}
],
"down": "down"
}B数值类型类型。用“
value ”，值
注意：这个数值，需要加双引号
{
"sensorDatas": [
{
"value": "998",
"flag": "frequency"
}
],
"down": "down"
}六、用EMQX的客户端订阅、发布消息
1、设置对接开源云平台ThingsPanel的MQTT参数
前面已经设置：工业智能网关BL110设置对接的开源云平台ThingsPanel（ip、端口、订阅主题、发布主题）
则EMQX的客户端也设置如下：
2、订阅主题：
订阅物联网关BL110采集到传感器的数据
3、发布主题：
控制水泵开
