CANopen IoT——利用CANopen協議搭建的工業物聯網

CANopen IoT適用於沒有嵌入式互聯網協議支持的網絡,允許使用網絡協議和通信服務訪問本地和遠程CANopen網絡。

在許多應用中,專門設計的手機或平板電腦應用程序,使用戶無論身在何處都可以遠程控制和維護空調和加熱器。這些應用程序還允許對自動化系統組件進行狀態監控,以進行預防性維護。

CANopen IoT——利用CANopen協議搭建的工業物聯網

這些應用需要提供從基於網絡的監視或控制單元到具有現場總線接口的嵌入式傳感器的訪問,反之亦然。這適用於支持互聯網協議的網絡。此訪問可以調用雲連接或使用雲進行遠程數據處理或分發。

CiA(CAN in Automation) 協會特別興趣小組(SIG)CANopen IoT(Internet of Things)設計了規範CiA 309.5,它允許CANopen 嵌入式網絡用戶使用Web 協議和通信服務(如Restful HTTP,Websocket 和MQTT)訪問其本地和遠程CANopen 網絡。

何為CANopen IoT?

CiA 成員還打算通過提供增強、協調的可視化來提供更加舒適的診斷。嵌入式設備以某種方式提供診斷數據。在嵌入式設備上提供可視化功能可以解決此要求。

因此,任何工業終端、平板電腦、手機、遠程桌面等都可以用作診斷服務的人機界面(HMI)。繞過中央主機控制器的限制,可以進行遠程診斷和維護。

但是,提供可視化通常需要大量內存。沒有所需內存資源的小型傳感器就需要使用帶有寬帶互聯網連接的HTTP和Websocket 提供可視化。

CANopen IoT 正在致力於幫助用戶解決這些挑戰。在應用層面,CiA 組織計劃提供面向功能的服務。使用這些新服務,可以啟動、監視和控制面向特定應用的協調功能。這些功能是CANopen 通信服務和通過邏輯尋址映射到Restful HTTP 或Websocket 的參數。使用現有的互聯網基礎設施直接或通過雲請求/ 收集功能。請求者/ 收集器是基於Web 的應用程序,而提供的數據位於CANopen IoT 網關中的應用程序服務器。

CANopen IoT——利用CANopen協議搭建的工業物聯網

圖1 :CANopen IoT 雲連接路徑的示例。本文圖片來源:CiA 組織

IoT 網關和雲-

CANopen IoT 網關可以將HTTP 通過隧道或雲將請求/ 響應傳送到Web 應用程序。如果通過雲,通信路徑必須包括邊緣網關,該邊緣網關具有為符合雲要求的預處理而準備的所有隧道數據。本地通信也可通過CANopen IoT網關, 包括IoT 和CANopen 功能部件並管理它們之間的交互。

CANopen 功能部分與CANopen 嵌入式網絡通信,而網關將在其中獲得的數據提供給其它網關功能部分。物聯網功能部件以JSON 格式準備嵌入式CANopen數據,並將其映射到Restful HTTP請求/ 響應中,以傳輸到CANopen網絡/ 基於Web 的應用程序。

由於CANopen 過程數據或診斷信息可能在數據動態更新以提交到Web 時發生, 因此使用Websocket 協議可以優化雙向通信。Web 應用程序建立Websocket 會話。一旦CANopen數據出現在CANopen功能部件中,它就會在物聯網部件中處理並提交給Web 應用程序。在這種情況下,Web 應用程序不需要將此數據的HTTP請求輪詢到網關。

CANopen IoT——利用CANopen協議搭建的工業物聯網

圖2 :CANopen IoT 網關通信

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本文來自於《控制工程中文版》(CONTROL ENGINEERING China )2019年08月刊《技術進展》欄目,原標題為:通過CANopen IoT優化本地和遠程網絡通信


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