基于通達盒子的云到端一體化位置服務解決方案

1、云到端一體化

云:指的是公有云或私有云的應用管理平臺,端:遠程監測現場部署的傳感器設備和視頻、音頻監控設備。云到端一體化:通過通達盒子將端設備和應用云平臺緊密聯系,實現傳感器數據實時采集,采集后的數據能安全、完整的傳送到云應用平臺,云應用平臺發出的設備控制指令能安全、完整的傳送到端設備里,整個過程實現無人值守,如下圖:

2、通達盒子

通達盒子是基于ARM架構的嵌入式主板芯片,以SD/MicroSD卡為內存硬盤,卡片主板周圍可以根據業務需求配置有1/2/4個USB接口、一個10/100 以太網接口和wifi模塊,可連接視頻設備、音頻設備、衛星接收機、RFID設備、溫濕度計、壓力傳感等主流物聯網傳感設備,同時擁有視頻模擬信號的電視輸出接口和HDMI高清視頻輸出接口,盒子采用5V-1A的低功耗供電模式,整體大小僅比信用卡稍大,如下圖:

通達盒子內置基于B/S結構遠程訪問控制系統,用戶可以通過IE瀏覽器訪問和控制盒子以及和盒子連接設備的運行狀態,也可以根據用戶的需求內置mysql、manggo等輕量級數據庫,實現設備端的輕量級業務管理系統。

3、端到云

保證傳感器的數據完整安全的傳到云平臺,分為如下模塊:傳感器數據采集、數據隊列緩存、數據加密、傳輸協議封裝、數據發送,如下圖:

傳感器數據采集

通達盒子數據采集可以支持無線采集和有線采集兩種方式,無線采集支持zigbee,藍牙,wifi,RF等傳輸協議。有線采集可以支持RS485、RS232、Modbus、KNX等傳輸協議。

數據隊列緩存

位置服務數據采集服務很多情況是在無人值守的情況下進行,如遇網絡情況不穩定或設備供電異常,很容易造成數據丟失,數據傳輸不完整,所以通達盒子在數據發送前先將數據通過隊列方式進行緩存,緩存成功后再進行發送。數據隊列的緩存分為兩種情況:第一種情況是輕量級結構數據,緩存到內置的Mysql數據庫;第二種情況是視頻圖片非結構化數據,可以利用盒子的USB外接存儲設備進行緩存。

數據加密

針對用戶安全需求,可以對采集的數據進行加密,數據加密可以通過軟加密和硬加密兩種方式,軟加密可以在系統內置加密算法,硬加密可以通過USB口連接加密設備進行加密。

傳輸協議封裝

支持MQTT、NTRIP等公開協議進行數據封裝,同時可以支持用戶自定義協議的封裝。

數據發送

將采集的傳感器數據進行發送,同時記錄發送狀態,支持數據斷點續傳。

4、云到端

云平臺發出的傳感器控制指令(狀態改變、參數改變、重啟、關機等)可以完整、安全下發到傳感器。

應用場景:現場預警

山體滑坡監測,通過現場采集數據傳到云平臺進行分析處理,當發現異常時,傳統的預警方式是通過手機短信方式通知相關人員,相關人員再去現場進行人員和車輛疏導,這種滯后性的處理方式,當出現緊急情況時,就容易造成人員和車輛的傷亡??梢酝ㄟ^在現場安裝報警設備如燈光、喇叭,將這些設備連接到通達盒子上,當云平臺監測數據異常時,可以直接下發指令啟動現場預警設備,如監測數據正常,云平臺下發綠色指示燈指令,現場綠色指示燈亮起;監測數據異常時,現場黃色指示燈亮起;當監測數據危險時,可以下發紅色指示燈和音頻啟動指令。通過現場的指示燈顏色和聲音提醒過路的人員和車輛。

云到端的主要模塊:指令接收、指令緩存、指令調度、指令狀態監控等,如下圖:

指令接收

接收云平臺發來的指令,支持MQTT協議、Ntrip協議等主流傳輸協議,也可以支持用戶自定義協議進行傳輸。

指令緩存

將接收的指令進行本地緩存,記錄指令的時間、優先級等。

指令調度

根據指令時間、優先級進行調度,將指令發送至傳感器,同時記錄每條指令的執行結果、執行時間等。

指令狀態監控

管理人員可以通過盒子遠程管理界面實時查看每條指令的執行情況??梢园磿r間、傳感器類型進行查詢和統計。

5、系統智能管理

通達盒子一般都是部署在無人值守的情況下,整個系統應具備斷電重啟、服務進程守護、故障預警等主要功能。

斷電重啟

系統所有的功能都是通過系統服務方式進行運作,當出現斷電重啟時,所有的服務都可以做到自動啟動。

服務進程守護

系統可以監控主要的功能服務如傳感器數據采集服務、數據發送服務等。這些功能服務出現異常時,可以自動重啟這些服務。服務重啟后還是有異常,就通過手機短信功能提醒管理人員。

故障預警

當某一系統服務出現異常時,通過自我修復、重啟后任然異常,就通過手機短信進行預警。

基于BS結構的管理界面

系統提供基于BS結構的系統管理配置界面,管理人員通過網頁就能遠程管理盒子,以及與盒子連接的設備??梢圆榭聪到y運行的日志。

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