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第一个国内开源物联网边际工业协议网关软件,神经元V2.0产品解释

时间:2023-03-06 20:38:19 网络应用技术

  不久前,我们宣布了物联网边缘工业协议网关的正式开源。/emqx/neuron),根据其需求进行自定义和修改。

  与以前的v1.x相比,Neuron v2.0在产品功能定位和体系结构设计上进行了大规模更改。

  Neuron是一个工业协议网关,在各种物联网边缘网关的硬件上运行,旨在解决行业背景中统一设备数据的问题。通过将不同的协议类型数据从复杂和多样化的工业设备转换为物联网的统一标准MQTT消息,设备与工业互联网系统和设备之间的互连已实现。智能制造提供了数据支持。

  神经元支持多种不同的通信协议设备,数十个工业协议和MQTT协议,仅占用超低资源,即可以以各种方式部署本机或容器的形式X86等各种架构的类型,Armin the Edge Hardware。在同一时间,用户可以通过基于Web的管理控制台实现在线网关配置管理。

  Neuron的产品原型始于2018年的2018年工业物联网IOT。当时,通过SCADA完成了IIT方案中的许多数据收集。因此,很快,设备操作员的数据实时报告了设备。

  因此,我们首先将神经元定位为SCADA软件+MQTT协议数据报告功能。在功能术语中,我们选择了一个连接的设备,因为常规SCADA软件仅连接一个PLC或设备,但是可以替换各种协议以连接不同的协议在正常情况下,SCADA必须具有某些基本数据处理功能,包括警报系统,业务规则处理和历史数据。

  神经元V1.0发布后,我们继续进行维护和升级,并根据许多用户的需求增加了许多功能,包括仪表板页面的重组优化,API JWT身份验证认证的增加,新驱动器,DTU服务器模型连接,字符串支持,与其他产品与EMQ的集成等等。Neuron开始在油田服务,半导体生产等工业项目中广泛使用,并发挥了设备数据收集的作用。

  随着用户和应用程序场景的持续增加,我们逐渐发现,最初的多种介绍和单个连接设计开始适应各种场景需求。将油田服务数据收集为例,所有油井数据都应收敛到同一位服务器和神经元需要提供与不同区域相连的多个油井。这是一种工艺工业生产,这与SCADA Mass Production的离散工业使用截然不同。为了满足这些情况的需求要提供多个连接功能,您需要在设计中重建整个神经元的体系结构。

  同时,越来越多的用户希望根据神经元进行私人协议,个性化功能等的二级开发,而现有的神经元V1.x是一个封闭的源项目。统一界面,一小部分驱动器代码放在核心层中。

  除了多重连接和自定义开发需求外,我们还注意到Neuron v1.x中与SCADA相关的功能(例如工业 - 级别的警报系统和业务规则)尚未完全使用。Neuron更适用于其他产品在EMQ生态学(例如Yunben MQTT消息MIQTT消息中间件EMQX和轻量级IoT Edge Analysis/ekuiiper)中,以构建一组完整的数据收集,Edge Edge,Edge,Edge EdgeCalcallcallcallcallcallcallcallcally.cluther。我们还开始考虑是否需要简化某些神经元功能,以使其更轻,更专注于数据收集功能。

  根据上述许多考虑,我们决定重新设计来自v2.0和开源的神经元体系结构,以满足更多用户的各种需求。

  随着技术的发展,大多数现代硬件都使用多核CPU体系结构。即使在嵌入式系统中使用的低端ARM和RISC-V架构中使用的CPU也具有多个核心芯片。因此,我们可以使用这些多核CPU功能来处理并发任务。在神经元v2.0架构设计中,我们还完全考虑支持多核多螺纹。为此,我们使用NNG的基本消息库,这是一个多线程io处理和异步的消息处理库,消息处理的同步库,可以充分利用CPU核心。

  我们采用了星级的有机形式:有一个消息路由中心,该中心基于NNG提供高效率消息转发。消息的发送和接收是线程互通信。使用共享的缓冲区和智能指针。没有任何存储器副本,它具有很高的效率。它是该路由中心,它是每个特定功能的节点,由适配器和插件组成。这些节点可以固有地固有,例如轻量级Web服务器。或动态增加,例如各种设备驱动程序,MQTT客户端,Ekuiper接口等。该设计隔离了每个设备的功能模块与北方方向的功能模块之间的耦合。此外,订阅释放机制用于实现数据流的分布和聚集,这使Neuron v2.0良好的灵活性。用户可以根据现场的工作条件动态增加和减少设备驱动的节点,并具有良好的配置。此外,当硬件CPU在神经元v2.0中运行时,核心且内存较大时,Neuron v2.0可以支持更多的设备驱动器节点,大量数据点,较大的数据吞吐量,较低的部分响应响应,时间具有一个可以扩展的良好系统。

  Neuron v2.0使用插件机制来支持不断变化的用户功能要求。用户可以根据应用程序方案的功能要求动态加载插件的不同功能,以获取具有不同功能的节点。当需要修复设备驱动程序或需要升级新功能时,您可以动态更新插件 -在解决问题并升级新功能中。每个节点的操作是独立的。当升级节点插头-in时,它不会影响其他节点的操作。Neuron 2.0不需要重新启动。

  等等支持Internet协议,例如MQTT,HTTP,HTTPS等。

  支持North -South同时访问具有相同或不同协议的多个设备。无需购买大量硬件网关。您只需要部署一组神经元服务器即可管理大型设备。在同一时间,它支持操作周期的驱动程序,可以随时动态更改为应用程序和驱动程序,以方便及时响应调整的调整业务需求。

  神经元很少有记忆职业和极低的CPU职业。它可以在低端嵌入的Linux设备中运行,并且还可以在Linux主机中运行,具有较大的内存,以支持大型连接设备和大量数据。点同时,它具有良好的射精并可以满足该的射精不同操作资源的需求。

  通过加载更多的插头模块来扩展更多功能服务,例如North -Facing数据处理引擎和Southbound PLC驱动程序。支持神经元运行设备驱动程序驱动程序插件-in。

  在开源后,用户还可以根据神经元插件进行二级开发,并自定义自己的私人协议。这满足了私人协议和其他工业制造商的不同项目中用户的扩展需求。

  通过友好的Web UI提供可视化的网关配置和收集数据查看功能。用户可以轻松地使用浏览器直接检查本地网络中设备的状态和数据,并可以通过Web UI控制和配置神经元。

  具有轻量级订单的Web服务器可以通过浏览器配置和控制设备,或通过API服务来控制设备,或控制工业设备或更改参数或标签配置。

  在集成的Ekuiper引擎中建立流SQL脚本。通过AI/ML,可以处理从各种连接来源收集的所有工业数据,通过AI/ML,可以处理逻辑,公式和交易。

  神经元可以与EMQ的其他产品高度融合,包括EMQX,Nanomq,Ekuiper(由EMQ赞助并现在属于LF Edge基金会的维护和操作)。无缝产品的经验体验,均匀地管理控制台,实现在线Multi -Multi---节点管理和产品配置,安全控制,统一用户认证,操作权限控制。

  将来,Neuron v2.0将与v1.x.独立运行和维护。EMQ仍将为Neuron V1.X的现有商业版本提供缺陷维修和维护,但随后将不再根据版本1.x提供功能更新。

  在随后的2.1版本中,我们将实施Ekuiper流引擎和神经元的集成,Ekuiper的功能将无缝集成在Neuron的仪表板页面上。

  在与Ekuiper集成之后,Neuron将成为功能强大且非常轻的数据流处理服务器。用户可以在Ekuiper中为其控制逻辑,公式和交易创建一些SQL规则。Ekuiper流处理引擎将每秒扫描每个数据的几个周期,神经元收集的流以实现用户定义的业务逻辑。可以将输出值发送回PLC以对抗控制。这些SQL脚本支持机器运行时的即时修改。业务处理和计算基本上已经在本地边缘完成,并存储回本地Ekuiper连接数据库。用户也可以选择将数据发送到IIOT平台并在发送之前进行预处理。

  在2.2版中,我们计划提供统一的驱动器接口软件包SDK。用户可以自己开发驱动程序插头,或为某些行业和功能开发应用程序插件。

  神经元是我们开发团队十年多的行业经验的结晶。我们的目标是使神经元更可靠,灵活,易于使用,可扩展且易于迁移。它尽可能地适应尽可能多的自动化系统和工业设备,以帮助解决物联网中大型异质设备之间的联系问题。同时,与EMQ生态学中的其他产品一起,它形成了一个可靠的数据基础架构,以建立现代的工业互联网平台,以促进工业互联网行业的发展。

   本文是原始EMQ。请指示转载的来源。

  原始链接:https://www.emqx.com/zh/blog/neuron-v-2-0-product-ntroduction

  原始:https://juejin.cn/post/7098204170406068261