C#工业物联网和集成系统解决方案的技术路线（数据源、数据采集、数据上传与接收、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手机App）

目       录

工业物联网和集成系统解决方案的技术路线... 1

前言... 1

第一章           系统架构... 3

1.1           硬件构架图... 3

1.2           组件构架图... 4

第二章           技术选型与介绍... 5

2.1           开发环境... 5

2.2           数据源... 5

2.3           数据采集... 5

2.4           数据上传服务... 6

2.5           消息中间件... 6

2.6           数据接收服务... 6

2.7           数据存储... 6

2.8           数据接口... 7

2.9           Web业务系统... 7

2.10        手机移动终端App. 7

第三章           Demo的介绍... 8

3.1           目录介绍... 8

3.2           Demo调试... 8

前言

2000年以后，互联网在中国的大地上如火如荼的发展，在这个行业竞争中比的是加速度。我清晰的记得《世界是平的》中有这样一段话：在非洲，羚羊每天早上醒来时，它知道自己必须跑得比最快的狮子还快，否则就会被吃掉；狮子每天早上醒来时，它知道自己必须追上跑得最慢的羚羊，否则就会被饿死；不管你是狮子还是羚羊，当太阳升起时，你最好开始奔跑！我们奔跑的这10多年的时间里，互联网技术带动了各行各来的发展，同时也席卷了各行各来。

2006年时，工业行业还在普遍使用电话线进行数据传输和远程帮助。网络技术慢慢的在向各行各业传导，工业行业也在发展，局域网、光纤以太网、WIFI\3G\4G等已经应用很广泛了。互联网技术在推动制造业发展的同时，也带动了众多公司的与时俱进，升级技术、提供更好的服务。

我们在思考，后互联网时代将如何发展？将是互联网与各行各业深度融合的过程，例如现在常被提及的物联网，我认为它本质上是工业互联网，是制造技术与互联网技术无缝对接。不管是叫物联网还是工业互联网，未来物与物的交互、物与人的交互将无法避免。硬件与软件的协同发展，更快的推动了这个进程，例如：智能芯片的发展、嵌入式操作系统的发展、智能传感器的发展等。

大数据、分布式、云计算等也在以惊人的速度发展，有些人可能认为这些东西离我们生活还比较遥远。但是并非是这样的，距离2006年只不过10年左右，现在的发展却是以前你无法想象的，而这种加速度的发展方式，2年的发展可能是你过去10年的发展之和。不管这些技术现在是否能够落地，但是这种趋势是无法改变的。

数据的流动可以变现，现金的流动可以增加GDP。技术的进步就是生产力的提升，将来组织结构和关系也势必发生变化。不管是否懂技术技术、是否懂管理，思维方式不转变肯定会被淘汰。

下面对物联网和集成系统的解决方案的技术路线进行介绍，只对技术选型和系统流程，对于架构的演变以及技术哪个更好不做具体说明。只供参考！！！

第一章     系统架构

架构图这块主要表达一个大概的结构化的意思，可以不太准确，希望大家能够理解。作为一个系统来讲还包括网络部署框架图，根据应用场景和网络环境不一样网络框架图也不一样，所以不在本文的讨论范围内。

1.1    硬件构架图

1.2    组件构架图

第二章     技术选型与介绍

文章不介绍代码部分，在Demo事例中有完整的代码和注释，可以下载调试。

2.1    开发环境

开发语言：全部使用C#，配有少量的JS代码。

开发工具：除App部分，所有组件都采用VS2012开发，App程序采用VS2015开发，VS2015是一个超级开发工具工厂，在Win10操作系统上开发IoT嵌入式程序，也没有问题。

操作系统：Windows 8.1，用习惯了也不错，听说要停止服务了，不过还有人在使用XP呢，不必担心。

2.2    数据源

数据源也就是产生数据的东西，也有人把这块统称为传感器，但是我认为这个叫法不太准确，所以我一般把这块统称为数据源。

数据源包括的内容很多，例如：各类传感器、大中小型设备、硬件电路、软件组件等。各类数据源的通讯协议不同、通讯链路不同、通讯机制不同，在没有统一标准的情况下，这部分的工作比重要。因为有了数据之后，你的业务系统才有应用的价值。

数据源我是写了一个模块的小程序，包括串口通讯和网口通讯。至于通讯协议，请参见《C#通讯（串口和网络）框架的设计与实现（SuperIO）- 12.二次开发及应用》。

2.3    数据采集

数据采集部分使用的是SuperIO框架，因为它支持串口和网口统一的插件式设备驱动开发，也就是说开发一个驱动可以支持串口和网口通讯。另外，可扩展性比较强，可以大大减小工作量。

开发了一个驱动程序，在SuperIO平台下增加两个驱动实例，负责与数据源程序进行串口和网络通讯。

2.4    数据上传服务

数据上传服务是在SuperIO平台下开发的，可以继承IAppService接口开发插件服务，并且挂载到SuperIO平台下运行，设备驱动采集完数据后，可以通过接口传递到服务插件内，通过内存交互数据。如果涉及到数据完全性的数据交互，可以通过介质进行数据交互，例如：数据库、文本文件等。

数据上传服务直接与消息中间件（ActiveMQ）进行交互，再由AcitveMQ进行消息转发。数据上传服务实际上是消息生产者的角色。

2.5    消息中间件

消息中间件采用ActiveMQ，需要部署Java运行环境。可用的消息中间件比较多，例如：RabbitMQ、ZeroMQ等。

根据应用场景不同，可以选择的技术方案和技术路线也不一样。消息中间件这块也完全可以使用通讯组件来代替，例如：Netty和SuperSocket。

2.6    数据接收服务

数据接收服务是在SuperIO平台下开发的，可以继承IAppService接口开发插件服务，并且挂载到SuperIO平台下运行。

数据接收服务直接与ActiveMQ进行交互，接收ActiveMQ转发过来的消息，实际上是消息消费者的角色。

2.7    数据存储

数据存储采用的是MongoDB，不太喜欢大而臃肿的东西，而且不需要ORM了，部署简单，可以使用MongoVUE工具对数据库进行管理。如果是大拿，可以直接cmd。

2.8    数据接口

数据接口采用Web Api，符合RESTful风格的http协议，操作调用简单、方便。抛弃了WebService的Soap协议，更没有选择WCF框架。

这块并没有实现权限、安全管理。

2.9    Web业务系统

业务系统采用MVC框架，但是前端并没有与后台的控制器进行交互，而是与数据接口的WebAPI进行交互。前后端完全分离。

2.10     手机移动终端App

手机移动端使用VS2015开发，使用Xamarin框架进行开发，这个框架支持跨平台。Xamarin是个很不错的东西，唯一的缺点就是需要付费，对于中国IT人员来讲，这一点应该不是障碍。

第三章     Demo的介绍

3.1    目录介绍

项目目录介绍如下：

ClientService：上传数据与交互组件。

DeviceDemo：设备驱动，负责采集数据。

DeviceExport：数据输出组件，在Demo没有使用。

DeviceShowUI：数据显示视图组件，负责显示采集过来的数据信息。

FormTest：测试各部分的主工程。

ProtocolPackage：公用协议包。

ServerService：数据接收数据与交互组件。

SuperIO_App：移动APP端，需要VS2015打开。

SuperOPCClient：OPC客户端组件。

SuperOPCServer：OPC服务端组件。

TestDevice：模拟客户端测试程序。

WebAPI：WebAPI和Web业务端数据显示。

3.2    Demo调试

下载地址：http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf

（1）    下载DEMO和工具

下载SuperIO v2.2.7\SuperIO_Demo v2.rar；下载mongodb数据库；下载ActiveMQ消息中间件。

（2）    启动服务和程序

启动mongodb，mongodb-win32-x86_64-2008plus-3.0.3-1\start.bat，默认监听端口为：2222。

启动ActiveMQ服务，apache-activemq-5.12.0\bin\win64\activemq.bat，需要JAVA运行环境。

启动SuperIO_Demo.sln解决方案，需要VS2012开发IDE，也可以转成VS2015工程，重新编译。

启动SuperIO_App.sln解决方案，需要VS2015开发IDE，如果使用VS自带的模拟器，需要执行<adb connect 模拟器的IP>，才能把程序成功部署到模拟器，并且进行调试，否则VS工具一直处于部署阶段。

（3）运行效果图

（4）调试视频

youku视频不是太清楚，请下载高清调试视频，地址：http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf中的【视频演示】。

作者：唯笑志在

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.NET开发技术联盟：54256083

文档下载：http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf

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