随着5G时代的来临,物联网开始加速盛行,慢慢地融入到我们的生活当中,万物互联互通将不再只是纸上谈兵。
现在各大物联网平台层出不穷,看似离我们很遥远,其实只要我们敢于去研究,敢于去发现,万物互联,近在咫尺之间。
今天给大家介绍一下,作为一个普通的.NET开发人员,如何不借助第三方的物联网平台,搭建一个简单实用的物联网平台框架。
物联网框架
此物联网框架是在上位机框架的基础上,结合物联网通信协议MQTT实现。上位机本身就集成有采集、归档及日志等功能,只需要在这个基础上,连接MQTT服务器之后,并向指定的主题Topic中发布相关的数据,相关的WEB、APP只需要订阅相应的主题,即可获取到数据。
整体软件框架如下图示所示:
图表 1 整体软件框架实现
从上图可以看出,整体软件基于MQTT协议搭建,依据此软件框架搭建的MQTT物联网拓扑图如下图所示:
图表 2 MQTT物联网平台拓扑图
二
框架实现
为了测试方便,这里选择西门子S7-1200 PLC作为下位机,采用西门子S7进行通信,上位机先与PLC进行通信,同时连接MQTT服务器,并向指定主题发布数据。
(1)首先创建一个新的Windows窗体应用,从NuGet上下载xktComm.dll:
图表 3 xktComm下载
(2)开发UI界面开发,按照功能设计如下图所示:
图表 4 MQTT客户端UI界面
(3)UI界面设计完成之后,进行代码的编写,这里使用开源的mqtt库mqttnet,仍然通过NuGet下载安装一下,这里选择版本为2.8.2,选择不同的版本,使用上会有一些区别:
(4)先实现基本的MQTT连接服务器及断开连接:
(5)基于委托创建日志处理对象及方法体:
(6)确定并创建通信变量实体类及集合:
(7)Nuget添加Newtonsoft.Json,引入JSON转换类,便于后续将对象转换成JSON格式字符串进行传输。
(8)基于xktComm.dll与西门子PLC之间建立连接:
(9)通过定时器定时向指定的主题发布实时数据:
(10)在云服务器端开启MQTT服务器: