根據我們深耕測試、測量與控制領域多年的經驗和對智能測控技術發展的研究以及不同行業用戶應用需求的分析，設計開發出一種可擴展的定制化的智能測控組件，具備狀態感知、網絡適配和執行控制功能。其中，前端：可定制化先進傳感器、檢測方法和無線傳感器網絡（WSN），實現關鍵參數的狀態全面感知；模塊：采用開源硬件、物聯網接口技術和邊緣計算方法，實現信息的無縫互聯、處理和傳送，同時可實現制造、生產和運行設備與網絡構成的CPS系統控制的實時性和精確性；通信：根據使用場景，可靈活定制。如對移動性要求不高的場合，使用光纖甚至網線。對帶寬和時延沒有太大要求，使用 LTE 或 NB-IoT，可向下兼容EGPRS。還有的場景，客戶可能不希望數據進入運營商網絡，或者考慮到成本因素，想要用 Wi-Fi 甚至 LoRa 組成私有網絡。協議：支持常用工業總線協議，如ModBus、OPC、CAN，還支持無線傳感器網絡協議ZigBee和物聯網協議MQTT。接口：支持RS-232/485、USB、LAN、CAN、BLE和WIFI等。

目前各種IoT通信連接方式：

智能組件包括在傳感器和執行器端的發送適配模塊（含arduino UNO/Nano或esp32和天線，使用485通信方式，使用gpio控制方式）和在移動終端、服務器或云平臺端的接收服務控制模塊（含esp8266或esp32和天線，使用WIFI、以太網和蜂窩等通信方式）。這里服務器可以是自建mqtt代理服務器也可以是商用IoT平臺，國內如阿里云臺。

控制和通信模塊分為以下幾種：

發送適配模塊由前端感知、測控模塊、驅動執行三部分組成：

（1）前端感知部分

前端感知部分可由多個感知節點組成，每個節點由用戶定制化傳感器、定位模塊、數據處理和控制模塊、通信模塊和供電模塊等組成。前端感知部分的設計重點是將傳感器節點增加通信功能，每個傳感器形成傳感器網絡節點，利用行業通信協議，可實現區域內部署的若干個感知節點的組網和互聯以及狀態感知。前端感知部分根據部署要求，可支持RS-232/485、LAN等有線和LoRa、ZigBee等無線通信方式。

傳感器連接方式有：

（2）測控模塊部分

測控模塊是智能組件的核心部件，主要有以下功能：

①數據收集功能：作為前端無線傳感器網絡集結節點和區域內設備控制中心，可收集分布在空間中的多傳感器測量數據、位置信息和設備機器運行狀態信息。

②信息處理功能：根據傳感器分布和組網特性，采用邊緣計算的方法，進行數據剔除、融合和處理，提高原始測量數據的準確性，減少海量數據上云（或服務器）導致海量冗余信息。

③通訊功能：信息傳輸支持有線和無線通信方式，如Ethernet、WLAN、WIFI、LTE、GPRS等，通信協議支持Modbus RTU/TCP、OPC UA、Web Server/client、MQTT物聯網協議等。

④設備控制功能：設置驅動和控制gpio端口，根據設定要求，可輸出自動或遠程控制區域內凈化設備啟停和調節指令。

（3）驅動執行部件

模塊可自動或手動輸出啟停和調節指令，通過驅動執行部件，遠程控制區域內設備。如電機驅動器、繼電器等。

應用案例：環境質量監控系統
系統實際應用中，可在各點監測點部署不同傳感器和智能組件的發送模塊，如HDC108高精度數字溫濕度傳感器、0BME280大氣壓傳感器模塊、PMS7003數字顆粒濃度傳感器、MH-Z19紅外二氧化碳氣體傳感器、Grove多通道氣體傳感器等。智能組件的接收服務模塊，可收集溫濕度、PM2.5等指標監測數據并上傳至服務器，用戶可訂閱相關數據、對超限指標進行報警，并通過控制繼電器自動啟停和調節空調、換風扇和空氣凈化器。

不同控制模塊和通信模塊組成的原型系統實驗驗證：

SmartModule組件依據不同型號的控制核心板和通信模塊，形成不同版本。上一篇文章，以應用ESP32控制板和LoRa通信模塊為例，我們介紹了一種傳感器數據監控系統開發示例。

目前，SmartModule測控模塊V1.0版本（發送端可兼容RS232/485，接收服務端兼容LAN、BLE通信方式）和數據收集和管理軟件基本功能均已測試連接驗證成功。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的输变电设备物联网节点设备无线组网协议_SmartModule物联网智能测控组件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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