通過物聯網服務器進行儀器數據遠程共享改造

汪望明

摘 要 隨著近年來電子信息技術的大力發展，商用的物聯網運營商也越來越多，物聯網技術在各個行業都得到了廣泛的應用。本文在主要研究使用GPRS-DTU對現有的船用軟件進行小的改造，使HANGBO3001的TDS監控系統的遠程共享流程得到了改進，替代了原有的JOINME共享軟件功能，減少了JOINME軟件對網絡帶寬的占用率，減少了傳輸中的數據量，提高了連接性能，實現了船舶的實時監控管理。

關鍵詞 物聯網；遠程共享；共享改造

中圖分類號 TP274.2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）180-0061-02

在船舶中可以應用的物聯網技術主要是將裝到船舶的各個部件上的傳感器數據通過互聯網整合到一起發布至網絡中，從而方便個人或企業進行狀態查詢，更好地掌握船舶的動態情況，提升船舶資源的生產力水平和利用率水平。但是在實際應用過程中，部分傳統的數據分享流程對網絡帶寬占用較高，導致傳輸數據量變小，針對這一問題，提出了對現有的船用軟件進行小的改造與開發，改進了HANGBO3001的TDS監控系統的遠程共享流程。

1 船聯網技術介紹及應用現狀

船聯網技術是在車聯網和物聯網技術后一個全新的研究方向，通過將各類感應設備嵌入到船舶設備載體上，然后利用無線射頻設備技術、網絡技術、計算機技術、衛星通信技術等方法實現沿海地區海、天、地為一體的船舶物聯網系統。利用該系統可以綜合處理各種船舶通信、聯網管理、落水報警、控制等功能，在系統中通過利用物聯網概念、信息管理、RFID電子標簽等，由系統工控機對信息進行統一控制和處理，并利用收發天線形成通信終端，實現航行船舶之間的信號傳遞，是一種多功能的通信聯網技術。

本公司船舶HANGBO3001 TDS系統監控回傳主要是利用JOINME軟件實現監控數據實時回傳，這種數據回傳方式需要大量的流量，并且由于船舶航行時網絡信號不好，信號經常中斷，無法滿足使用要求。針對這一問題，本文提出對現有的船用軟件進行小的改造與開發，使HANGBO3001的TDS監控系統的遠程共享流程得以改進。

2 物聯網服務器儀器數據遠程共享改造的關鍵技術

2.1 共享串口，改造原有軟件數據流

1）對原有軟件輸出進行數據流改造，進行串口共享，原有的TDS監控系統轉入施工導航系統的數據格式如下，其中最關鍵的數據為倒數第二位的997.70，是需要監控的裝艙結果數據。

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.51，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.51，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.51，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.52，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

#00002，000000，166518.75，638902.78，5.38，4.52，4.95，3.7743，6.9843，3.2100，2051.80，997.70，2.6938

對于回傳的數據，本次研究使用“濟南有人物聯網技術有限公司”的USR-GPRS-703模塊的數據透傳功能將數據回傳，有人物聯網是國內最早從事串口聯網通訊的廠商之一，自成立以來一直保持高速增長，在“串口轉以太網”“串口轉WIFI”“串口轉GPRS”三大核心領域得到客戶充分肯定。在該案例中使用的是串口轉GPRS功能[2]。電腦端使用網絡轉發接收專用程序即可使用虛擬串口進行通訊。

2.2 數據發布的改造

此次研究利用TLINK物聯網開放平臺進行數據發布。TLINK作為一款鏈接工具的延伸，它可以實現百萬級節點實時連接，并且集成了MQTT、SEP等標準物聯網協議。TLINK作為一個鏈接橋梁，實現物與物之間的實時雙向通訊，并且支持開放的API接口，實現數據的二次處理和開發及與其他系統的快速集成。本次研究旨在構建一種未來的物聯網體驗方式，并且通過這樣的方式幫助客戶更好的工作和創新，向客戶提供硬件、軟件的技術支持，實現產品的最優體驗方式，并與其他參與者共享成果。

圖1對于本次改造，為了減少數據傳輸量，對數據回傳軟件進行了適當修改，增加了TCP數據連接功能（如圖1所示），將數據形成指定的格式傳至物聯網數據中心平臺，通過IP，端口，設備ID進行分類，更新至指定的傳感器中，實現數據的實時更新，發布。而TLINK平臺的內部程序中完成相關參數的識別，并對各類數據對應的傳感器進行設置，解釋上傳的數據并進行解釋后更新到對應傳感器中，并更新發布的網頁數據。

3 使用效果及可以改進的地方

3.1 實際應用效果

在沒有對物聯網服務器進行改造之前，使用JOINME進行遠程共享的界面如圖2所示。經過改造后辦公室的監控界面如圖3和圖4所示。

通過圖2、圖3和圖4可以看出，改造后的監控界面與原系統界面類似都能顯示需要監控的數據信息。且通過一定優化，最需要監控的裝艙信息可以通過曲線更直觀的顯示出來。

3.2 需要進一步改進的地方

1）數據重采樣。在對數據進行采樣過程中，船用系統具有較高的實時性，數據每1s可以進行一次交換，但是對于項目管理監控來說，用不到這么多的數據，同時為了減少通訊中的數據量，需要對數據進行重采樣，因此實際使用時，按照30s對數據進行一次重采樣或進行數據壓縮，可以保證在船舶航行中信號不好時，數據也能正常進行回傳。

2）將數據轉發至云服務器后，現僅通過網頁顯示實時數值，如果按平臺上最新的組態功能進行圖形化顯示，能夠方便使用者了解信息用途。

4 結論

綜上所述，本文針對傳統儀器數據遠程共享過程中存在的網絡帶寬占用較高，傳輸數據量過大等問題，改用了GPRS-DTU數據共享技術，實現了船舶裝艙數據進行實時回傳，極大地減少了船舶回傳的數據量，提高了數據回傳的穩定性，方便進行數據共享，提升了對船舶施工管理的實時監控能力。

參考文獻

[1]符云密.物聯網實驗網的設計及實現[D].廣州：華南理工大學，2012.

[2]耿盼盼.通用物聯網數據采集與分析平臺的研究與實現[D].青島：中國海洋大學，2013.