"工业边缘数据采集器设计.pdf"
随着科技的进步，工业互联网和自动化进程的加速，工业设备种类和数据参数的复杂性日益增加，对工业系统实时性和可靠性的需求也不断提升。传统数据采集架构在处理大规模工业数据时，难以满足实时传输和高效处理的需求。针对这一问题，该硕士论文《工业边缘数据采集器设计》提出了基于“云服务+边缘服务”的新型数据采集架构，旨在通过云边协同来增强数据采集的实时性、通用性和安全性。
论文首先对工业互联网和云边协同技术进行了深入研究，讨论了研究背景和当前发展状况，并详细设计了工业边缘数据采集器的体系结构。该采集器由数据采集模块、云服务和边缘服务三部分组成，采用MQTT协议构建安全稳定的数据传输网络，确保设备间（包括工业现场设备、边缘传感器、边缘控制器和数据采集器）的有效通信。
论文接着探讨了边缘服务和云服务的具体实现。边缘服务器利用C#语言开发，承担MQTT消息代理的角色，处理数据解析、分发和存储于Redis数据库的任务。同时，它还具备设备认证和主题权限设定功能，以保护内部数据安全，防止未经授权的设备接入。为提高数据可视化，边缘服务器还配备了图形化显示界面。
云服务部分选择了阿里云物联网平台，该平台支持设备接入、Web可视化和实时报警等功能，适用于处理对数据安全性和处理实时性要求相对较低的工业数据。
论文进一步详细描述了数据采集模块的设计和实现。该模块负责原始数据的采集、封装和传输，利用LwIP协议栈实现MQTT客户端，建立与边缘服务器和阿里云物联网平台的连接，确保工业原始数据的上报。此外，还讨论了主题树管理和边缘侧功能配置的实现方法。
最后，论文介绍了数据封装的两种方式，即标准JSON格式和自定义数据封装格式，通过定义和解析方式的验证，确保数据采集模块、边缘服务和云服务之间数据的正确传输和理解。
工业边缘数据采集器的设计重点在于提升数据安全性、实时响应能力和通用性，为工业互联网环境下的高效数据管理和分析提供了有效解决方案。
