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(dòng)化或工廠自動(dòng)化受益的新聞報(bào)道。當(dāng)我們與行業(yè)利益相關(guān)方會(huì)談時(shí)，將傳感器集成到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)時(shí)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(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用。但是當(dāng)Tim Berners-Lee定義了以下三個(gè)使互聯(lián)網(wǎng)成為可能的原則時(shí)，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(gè)創(chuàng)新型的思維方法推動(dòng)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(shí)，它基本上就是IIoT了。

圖2：互聯(lián)網(wǎng)的3個(gè)時(shí)代

為了幫助我們的用戶找到針對(duì)IIoT的解決方案，我們決定看一看Tim Berners-Lee是如何實(shí)現(xiàn)Web 1.0的，并且認(rèn)識(shí)到，我們實(shí)際上只需具備三個(gè)要素，并且演示一個(gè)將傳感器集成到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)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(jí)數(shù)據(jù)采集。

• 為了使這些工業(yè)級(jí)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(jí)的設(shè)計(jì)推向市場(chǎng)。

• 你從哪里獲得：無線傳感器節(jié)點(diǎn)。

• 為了使這些無線傳感器節(jié)點(diǎn)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(gè)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(gè)云端合作伙伴進(jìn)行連接。

在TI，我們擁有這三個(gè)要素，但是它們?nèi)齻€(gè)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(jì)，并且用一個(gè)Bluetooth? Smart網(wǎng)關(guān)進(jìn)行展示。在2015年的紐倫堡自動(dòng)化展上，我們?cè)谡刮粌?nèi)進(jìn)行過演示。

這個(gè)設(shè)計(jì)具有一個(gè)pH前端，其上有一個(gè)用于pH探針的標(biāo)準(zhǔn)連接；實(shí)驗(yàn)室測(cè)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(gè)參考設(shè)計(jì)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(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)。一次簡(jiǎn)單的固件升級(jí)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(yùn)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(yùn)行針對(duì)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(duì)SensorTag參考設(shè)計(jì)的無線熱電偶傳感器發(fā)射器，你可以輕松建立一個(gè)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?yàn)門I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(shí)現(xiàn)的工作進(jìn)度。

其它資源

• 查看以下參考設(shè)計(jì)：

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

• 用針對(duì)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?.