【IoT Openlab】【智慧制造】一个严选项目的MES集成解决方案

本方案已通过华为云严选。

一、            行业

智能制造

二、            场景说明

伙伴A的MES系统采集设备/传感器数据，通过手机APP、工控机监控设备和流程。传感器通过一个物联网网关与云端通讯。

三、            方案设计组网

图中说明：

机械臂、注塑机通过Modbus等协议接入物联网网关，物联网网关通过MQTT协议接入华为云IoTDA，物联网网关实现了传感器协议和MQTT协议的转换；

物联网网关通过标准的MQTT协议，通过华为IoTDA提供设备注册、上报数据、下发指令等接口实现与云端通讯。

MES系统基于华为云ECS、RDS等IAAS层资源部署构建，与华为云IoTDA通过HTTPS协议通讯，进而为工控机和其他监控终端提供数据。

四、            严选方案说明

1.    方案细化说明

为避免传感器上报数据频次过高导致MES系统线程和内存消耗过大，物联网网关对传感器的数据进行了“缓存”，收集够适当大小的数据后一次上报到云端。因此在设备接入时，物联网网关+传感器的接入未采用IoTDA经典的设备+子设备的结构，而是将物联网网关和传感器“捆”在一起，下面说明一下。

在“设备+子设备”结构中，IoTDA可以分别感知到网关和子设备，并且可以分别给网关和子设备定向下发指令，每个子设备都有一个IoTDA分配的deviceId作为身份标志。并且每个设备都有一个匹配的产品模型。

而伙伴A采用的方案“物联网网关+传感器”中，IoTDA只能感知到网关，感知不到子设备，IoTDA只能给网关下发指令，如果需要给子设备下发指令，则需要网关收到指令后判断该指令是下发给哪个子设备的。 在该方案中，只有网关有匹配的产品模型。

从IoTDA感知设备的角度，两者的不同大致是如下面两图

由于每个传感器的上报的数据和接收的指令中定义的字段不通，为了便于区分，定义网关的产品模型时，伙伴A将每种传感器的功能抽象成一个服务，不同传感器的指令定义到不同服务中，这样当网关收到一个指令，就能够判断出来这个指令是给网关还是给指定的传感器的了。

由于物联网网关不会随意更改，因此只需要在网关最初部署时将设备添加到IoTDA，网关使用期间无需再进行设备添加。至于在使用期间新传感器增加的流程，参看下文。

2.    严选方案接口说明

3.    方案流程说明

分场景分别说明（这里仅包括与IoTDA交互的场景）。

新项目新部署新设备：

1)         现场部署工程师进行现场设备安装。

2)         将网关的产品模型上传到IoTDA上。

3)         将网关设备注册到IoTDA上。

4)         注册到IoTDA上产生的设备id和其他配置信息手动导入到MES系统；

5)         手动订阅IoTDA的设备消息。

6)         其他相关配置操作后进行上下行联调。

如果解决方案已经正在运行，需要添加新类型的传感器：

1)         定义新类型传感器的产品模型；

2)         升级网关，使其能支持对新传感器的支持；

3)         其他相关配置后上下行联调。

如果设备所归属的华为云账户发生改变：

1)         在原华为云账户下删除该设备；

2)         参考新项目新部署新设备；