智慧机库管理系统数据采集系统
关键词：智慧机库,智慧管理,智慧仓库,物联网平台,物联网调度,融合通信,物联网数据采集
一 物联网数据采集服务
1.1 系统****功能
本系统主要基于物联网技术，分现场基础设施层、基础支撑层、业务管理层和业务应用层。
基础设施层有环境监测、消防监测、水电气等多类监测设备，采用瑞光极远IDM IOT3500 2.5G 物联网综合业务光传输设备实时采集并转发各类感知设备的数据。同时包括网络通信层，主要负责数据的传输，通过基于MQTT物联网协议的IP网络传输，包括Lora网络、Wifi网络、以太网局域网等，实现网络接入和传输。
业务管理层主要是物联网数据采集服务平台。基础数据库负责海量数据的实时存储和查询，具备极高的存储和查询性能；物联网数据采集服务平台负责数据的实时展示、事件报警、数据监控、应急响应与系统集成，在该平台上可开发各类管理应用系统，比如环境监测系统、远程智能水电气监测管理系统、消防监测预警系统等，集成GIS系统、信息发布平台等。
业务应用层主要涉及具体的应用，如加电/加油装置在线监测系统、环境监测系统、远程智能水电气监测管理系统、消防监测预警系统、GIS可视化大数据中心等。
通过上述四个层次的有机结合，可实现自动采样、对机库感知层进行在线监测；掌握机库物联网监测数据，监测数据自动传输到系统平台层；由平台层进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至管理应用层；管理应用层提供可视化数据监测展示和数据分析功能。
主要提供设备接入、设备管理、规则引擎等能力。
1.1.1 设备接入
物联网数据采集服务软件支持海量设备连接上云，实现设备与物联网数据采集服务软件之间稳定可靠地双向通信。
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功能
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说明
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提供跨平台移植指导，基于多种平台设备接入，提供设备端SDK、驱动等，帮助不同设备、网关轻松接入。
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提供产品和设备消息通信，方便管理设备与服务端的通信，简化授权操作。
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使用MQTT协议
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提供多种协议的设备端SDK，既满足长连接的实时性需求，也满足短连接的低功耗需求。
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提供云云对接SDK，快速构建桥接服务，搭建设备与物联网数据采集服务软件的双向数据通道。
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1.1.2 消息通信
物联网数据采集服务软件支持通过以下功能配置规则，实现设备、服务器、物联网数据采集服务软件之间通信消息的同步、转化、过滤、存储等功能。
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功能
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说明
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订阅某产品下所有设备的某个或多个类型消息，服务端可以通过AMQP客户端或消息服务（MNS）客户端获取订阅的消息。
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数据流转
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物联网数据采集服务软件根据您配置的数据流转规则，将指定消息的指定字段流转到目的地，进行存储和计算处理。
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配置简单规则，即可将设备数据无缝流转至其他设备，实现设备联动。
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提供RRPC和PUB/SUB两种通信模式，以满足您在不同场景下的需求。其中，PUB/SUB是基于Topic进行的消息路由。
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1.1.3 设备管理
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功能
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说明
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提供设备物模型，简化设备应用开发。
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通过数字化形式动态呈现物理世界的业务模型，对物理世界实体信息进行实时采集、运算分析、监控统计等。
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支持将数据以二进制透传的方式传到自己的服务器上，不保存设备数据，从而保证数据的安全可控性。
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实现分类、跨产品管理设备。
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通过类SQL语句快速搜索满足指定条件的设备。
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同时向多个设备发起属性设置、异步服务调用和自定义任务。
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提供设备影子缓存机制，将设备与应用解耦，解决不稳定无线网络下的通信不可靠痛点。
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提供存储、下载、删除设备文件的能力。
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为资源受限的嵌入式设备，解决无法实时地获取服务端时间的问题。
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实现管理子设备、子设备与网关的拓扑关系，对子设备进行监控运维等。
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实现跨地域、跨实例、跨账号分发设备，降低设备接入成本。
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提供实例内数据存储能力，方便用户海量设备数据的存储及实时访问。
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1.1.4 监控运维
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功能
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说明
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对设备、消息、物模型和规则引擎相关指标数据，进行实时监控和云监控报警。
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展示设备的地区热力图分布，方便您直观、快速地了解所有设备的状态。
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直接从物联网数据采集服务软件控制台下发指令给设备，调试设备端功能。
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模拟真实设备与物联网数据采集服务软件建立连接，使用模拟数据，测试物联网数据采集服务软件与设备端之间的通信功能，并定位问题。
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展示服务端运行日志和设备本地日志，帮助您定位问题，进行故障分析。
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赋能设备远程升级能力。
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在线远程更新设备的系统参数、网络参数等配置信息。
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处理规则引擎中场景联动规则触发的告警信息。
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通过建立访问端与设备端间的WebSocket通道，实现远程连接防火墙后的物联网数据采集服务软件设备。
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1.1.5 数据治理
提供了基于元数据驱动的一站式数据治理平台，实现全域数据的统一管理、数据标准的智能提炼、数据从采集接入到申请应用的全生命周期管理、数据血缘的动态追踪、数据安全的精准控制和数据资产的流通与管理，帮助机库管理全面化、自动化和智能化地开发、管理、共享和使用数据。
1.1.6 大数据可视化
(1). 多类型数据源配置
支持离线计算的数据建模；支持从数据仓库和数据存储中直接拉取数据；使用SQL进行离线数据运算，数据自动导入中间表。
(2). 数据探索
允许用户直连自有数据源；支持Generic SQL、Palo、ElasticSearch、InfluxDB等多种数据库类型；使用交互式Notebook探查数据；
(3). 丰富的图表展现
支持基础图表以及漏斗图、桑基图、盒装图、旋转表、地图等多种图表类型；灵活配置图表样式；时间窗口联动，统一的时间区域控件，自动帮您每天拉取最新的数据进行展示。
1.2 机库物联网监测系统基础数据库
对机库感知终端、接入终端、物联网网关、监测点等基本要素进行数字化转换，建立机库物联网监测基础大数据库，实现机库管理数据规范统一。
机库物联网监测基础大数据库是智慧机库管理工作的数据基础，包括机库内环境、自控设备、安防、门禁、加油、加电等全方位数据。基础数据按照数据来源可分为自动采集获取数据、人工输入数据和与其他系统对接获得数据。自动采集获取数据是指物联网数据采集服务平台通过网络与各物联网终端、智能传感系统、传感器、视频监控系统等对接并获取相关的数据。基础数据库不是一成不变的，而是在不断的发展和更迭的。基础数据库人工输入由机库工作人员通过平台、手机APP等进行实时维护和更新，确保数据的准确性。
(1) 人的信息：包括基本信息和扩展信息，机库管理和工作人员信息(姓名、证件类型及证件号、单位名称及地址、位置、岗位（含家属）、政治面貌等）；
(2) 地：建成机库二维地图、2.5维地图或者三维地图地理信息系统；
(3) 事：指与机库管理有关的事件，包括基础设施维修、应急处突事件、人员和车辆派遣事件等；
(4) 物：机库各种构成部件，包括设备、设施、物品、车辆等；
(5) 组织：指机库管理组织结构、团队等。
机库基础大数据库是将无序的繁杂的数据转换成有序的、高度归纳的数据。根据机库设定的分析模型和预测模型，物联网数据采集服务平台实现对机库基础大数据库的采集、更新、处理、分析、预测、决策等功能。