這篇博文由Matthieu Chevrier和Giovanni Campanella共同撰寫。

這些天，每天都有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 使過程自動化或工廠自動化受益的新聞報道。當(dāng)我們與行業(yè)利益相關(guān)方會談時，將傳感器集成到數(shù)據(jù)倉庫中，以及網(wǎng)絡(luò)安全方面的挑戰(zhàn)是有可能推遲IioT快速發(fā)展的最關(guān)鍵方面。

要了解IIoT在將傳感器集成到數(shù)據(jù)倉庫時所面臨的挑戰(zhàn)，并且找到克服這些挑戰(zhàn)的方法，讓我們先回過頭看一看，是什么是互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)如此成功。雖然萬維網(wǎng)首次問世是在20世紀(jì)50年代，不過它的發(fā)展十分緩慢，并且只局限于大學(xué)研究和國防領(lǐng)域的應(yīng)用。但是當(dāng)Tim Berners-Lee定義了以下三個使互聯(lián)網(wǎng)成為可能的原則時，一切都發(fā)生了變化：

• 你得到了什么：HTML。
• 從哪里獲得所需要的內(nèi)容：URL。
• 如何獲得信息：HTTP。

這個創(chuàng)新型的思維方法推動了頭兩撥的互聯(lián)網(wǎng)浪潮，即Web 1.0和Web 2.0。如圖2中所示，作為第三波浪潮，在Web 3.0中，數(shù)據(jù)可被生產(chǎn)，并由機(jī)器使用；當(dāng)機(jī)器能夠根據(jù)有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容進(jìn)行操作和作出響應(yīng)時，它基本上就是IIoT了。

圖2：互聯(lián)網(wǎng)的3個時代

為了幫助我們的用戶找到針對IIoT的解決方案，我們決定看一看Tim Berners-Lee是如何實現(xiàn)Web 1.0的，并且認(rèn)識到，我們實際上只需具備三個要素，并且演示一個將傳感器集成到數(shù)據(jù)倉庫中的示例。

更具體地說，我們重新使用的web 1.0的架構(gòu)：

• 你獲得了什么：工業(yè)級數(shù)據(jù)采集。

• 為了使這些工業(yè)級方法可用，我們決定將具有業(yè)內(nèi)最高準(zhǔn)確度、分辨率、功耗和成本結(jié)構(gòu)等級的設(shè)計推向市場。

• 你從哪里獲得：無線傳感器節(jié)點。

• 為了使這些無線傳感器節(jié)點可用，我們決定將傳感器連接至多用途無線鏈路。

• 如何獲得它：網(wǎng)關(guān)。

• 為了使這個網(wǎng)關(guān)可用，我們決定通過網(wǎng)關(guān)來使用戶可以輕松獲得這些數(shù)據(jù)；這些網(wǎng)關(guān)是高度靈活的，并且輕松連接至現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，或者通過我們其中一個云端合作伙伴進(jìn)行連接。

在TI，我們擁有這三個要素，但是它們?nèi)齻€不是結(jié)合在一起的。我們就決定將它們捆綁在一起，并且發(fā)布無線pH傳感器發(fā)射器 (TIDA-00561)參考設(shè)計，并且用一個Bluetooth? Smart網(wǎng)關(guān)進(jìn)行展示。在2015年的紐倫堡自動化展上，我們曾在展位內(nèi)進(jìn)行過演示。

這個設(shè)計具有一個pH前端，其上有一個用于pH探針的標(biāo)準(zhǔn)連接；實驗室測試性能數(shù)據(jù)在0-14的pH范圍內(nèi)，總體精度為 +/- 0.01pH，以確保與處理儀器的需求兼容。這個參考設(shè)計的外形尺寸和電氣連接與TI SimpleLink? 多標(biāo)準(zhǔn)CC2650 SensorTag生態(tài)系統(tǒng)兼容，從而使你能夠創(chuàng)建一個無線傳感器節(jié)點。一次簡單的固件升級就足以選擇無線連通性技術(shù)：Bluetooth? Smart, ZigBee? 或6LoWPAN。

一旦你選擇了無線連通性技術(shù)，你就可以使用合適的網(wǎng)關(guān)來運行可由以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)分析，或者與我們其中一家云端合作伙伴運行針對云端分析的無線本地局域網(wǎng) (WLAN)。

通過創(chuàng)建和連接TIDA-00561或針對SensorTag參考設(shè)計的無線熱電偶傳感器發(fā)射器，你可以輕松建立一個網(wǎng)絡(luò)，并且充分利用Bluetooth生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。之后，可以更加輕松地完成到不同無線電協(xié)議的切換，這是因為TI網(wǎng)關(guān)和TI SensorTag支持其它網(wǎng)絡(luò)，而使數(shù)據(jù)鏈路的其余部分保持不變，因此加快了使IIoT真正實現(xiàn)的工作進(jìn)度。

其它資源

• 查看以下參考設(shè)計：

• 工業(yè)級pH傳感器。
• 無線熱電偶傳感器發(fā)射器。
• 針對熱電發(fā)電機(jī)的能量采集適配器模塊。

• 用針對Bluetooth? Smart, 6LoPAN或ZigBee的網(wǎng)關(guān)搭建你自己的生態(tài)系統(tǒng)。
• 下載SensorTag軟件：

• BLE-Stack.
• 6LoWPAN.
• Z-Stack?.