基于通达盒子的云到端一体化位置服务解决方案

1、云到端一体化

云:指的是公有云或私有云的应用管理平台,端:远程监测现场部署的传感器设备和视频、音频监控设备。云到端一体化:通过通达盒子将端设备和应用云平台紧密联系,实现传感器数据实时采集,采集后的数据能安全、完整的传送到云应用平台,云应用平台发出的设备控制指令能安全、完整的传送到端设备里,整个过程实现无人值守,如下图:

2、通达盒子

通达盒子是基于ARM架构的嵌入式主板芯片,以SD/MicroSD卡为内存硬盘,卡片主板周围可以根据业务需求配置有1/2/4个USB接口、一个10/100 以太网接口和wifi模块,可连接视频设备、音频设备、卫星接收机、RFID设备、温湿度计、压力传感等主流物联网传感设备,同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口,盒子采用5V-1A的低功耗供电模式,整体大小仅比信用卡稍大,如下图:

通达盒子内置基于B/S结构远程访问控制系统,用户可以通过IE浏览器访问和控制盒子以及和盒子连接设备的运行状态,也可以根据用户的需求内置mysql、manggo等轻量级数据库,实现设备端的轻量级业务管理系统。

3、端到云

保证传感器的数据完整安全的传到云平台,分为如下模块:传感器数据采集、数据队列缓存、数据加密、传输协议封装、数据发送,如下图:

传感器数据采集

通达盒子数据采集可以支持无线采集和有线采集两种方式,无线采集支持zigbee,蓝牙,wifi,RF等传输协议。有线采集可以支持RS485、RS232、Modbus、KNX等传输协议。

数据队列缓存

位置服务数据采集服务很多情况是在无人值守的情况下进行,如遇网络情况不稳定或设备供电异常,很容易造成数据丢失,数据传输不完整,所以通达盒子在数据发送前先将数据通过队列方式进行缓存,缓存成功后再进行发送。数据队列的缓存分为两种情况:第一种情况是轻量级结构数据,缓存到内置的Mysql数据库;第二种情况是视频图片非结构化数据,可以利用盒子的USB外接存储设备进行缓存。

数据加密

针对用户安全需求,可以对采集的数据进行加密,数据加密可以通过软加密和硬加密两种方式,软加密可以在系统内置加密算法,硬加密可以通过USB口连接加密设备进行加密。

传输协议封装

支持MQTT、NTRIP等公开协议进行数据封装,同时可以支持用户自定义协议的封装。

数据发送

将采集的传感器数据进行发送,同时记录发送状态,支持数据断点续传。

4、云到端

云平台发出的传感器控制指令(状态改变、参数改变、重启、关机等)可以完整、安全下发到传感器。

应用场景:现场预警

山体滑坡监测,通过现场采集数据传到云平台进行分析处理,当发现异常时,传统的预警方式是通过手机短信方式通知相关人员,相关人员再去现场进行人员和车辆疏导,这种滞后性的处理方式,当出现紧急情况时,就容易造成人员和车辆的伤亡。可以通过在现场安装报警设备如灯光、喇叭,将这些设备连接到通达盒子上,当云平台监测数据异常时,可以直接下发指令启动现场预警设备,如监测数据正常,云平台下发绿色指示灯指令,现场绿色指示灯亮起;监测数据异常时,现场黄色指示灯亮起;当监测数据危险时,可以下发红色指示灯和音频启动指令。通过现场的指示灯颜色和声音提醒过路的人员和车辆。

云到端的主要模块:指令接收、指令缓存、指令调度、指令状态监控等,如下图:

指令接收

接收云平台发来的指令,支持MQTT协议、Ntrip协议等主流传输协议,也可以支持用户自定义协议进行传输。

指令缓存

将接收的指令进行本地缓存,记录指令的时间、优先级等。

指令调度

根据指令时间、优先级进行调度,将指令发送至传感器,同时记录每条指令的执行结果、执行时间等。

指令状态监控

管理人员可以通过盒子远程管理界面实时查看每条指令的执行情况。可以按时间、传感器类型进行查询和统计。

5、系统智能管理

通达盒子一般都是部署在无人值守的情况下,整个系统应具备断电重启、服务进程守护、故障预警等主要功能。

断电重启

系统所有的功能都是通过系统服务方式进行运作,当出现断电重启时,所有的服务都可以做到自动启动。

服务进程守护

系统可以监控主要的功能服务如传感器数据采集服务、数据发送服务等。这些功能服务出现异常时,可以自动重启这些服务。服务重启后还是有异常,就通过手机短信功能提醒管理人员。

故障预警

当某一系统服务出现异常时,通过自我修复、重启后任然异常,就通过手机短信进行预警。

基于BS结构的管理界面

系统提供基于BS结构的系统管理配置界面,管理人员通过网页就能远程管理盒子,以及与盒子连接的设备。可以查看系统运行的日志。