基于IsAl00．11a工业物联网的中间件设计与实现支亚军。等
基于ISAlOO．11
a工业物联网的中间件设计与实现
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Design
of the
ImpIementation
IndustriaI IOT
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(西安航天自动化股份有限公司1，陕西西安710065；西安邮电大学自动化学院2，陕西西安710061)
摘要：随着工业物联网的快速发展，为普及ISAloo．11a标准在工业现场的广泛应用，提出了一种基于该标准的应用中间件系统方
案。基于IJillux开发环境，采用嵌入式软件设计方法设计了中间件系统。该中问件系统具有标准的服务接口和完备的数据库接口，降
低了基于lSAloo．11a标准的工业物联网系统的开发难度，缩短了开发周期，提高了可移植性和通用性。测试结果表明，该中间件系统
可以和符合标准的任意网关设备连接，能够实时准确地将数据送给数据库，并能够加快在工业现场的部署和应用。
关键词：工业物联网
IsAloo．11a中间件 网关网关服务接人点(GsAP) 现场总线 云计算
中图分类号：7rP273；TH86
Abstract：Witll t王le
文献标志码：A
DOI：10．16086／j．cIlki．issnl000一0380．201512012
of
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Gateway Gateway
point(GSAP)
过程控制协议方面进行规定和描述。如果不同厂商采
用私有协议来设计网关和Web服务之间的通信M]，通
用性和可移植性较差，并且难以维护，不利于产品推广
和网络升级。
O引言
目前，在传统的工业网络基础上融合互联网、无线
传感器网络以及现场总线网络等异构网络，将具有环
境感知能力的各种终端、云计算模式、移动通信、实时
通信等不断融人工业生产的各个环节的网络统称为工
业物联网。工业物联网成为研究和发展的新方向¨ 。。
针对工业无线传感网络部分，国际主流的协议有三种，
针对以上问题，本文设计了介于网关和Web服务
之间的中间件系统，不仅使服务接口标准化，而且增强
了监控和管理的Web系统的通用性和可移植性，有利
于产品维护升级和广泛应用部署。
HART和WIA—PA。
分别是ISAl00．11aHl、wireless
1系统拓扑结构
ISAl00．11a是第一个开放的、面向多种工业应用
的标准¨ 1，其主要特征为：提供过程工业应用服务，包
括工厂自动化；提供等级1(非关键)到等级5的应用；
跳信道的方式支持共存和增加可靠性；提供本地和隧
道协议，以实现广泛的可用性；现场设备具有支持网状
和星型结构的能力。然而，该协议未对网络实时监控、
姒100．11a标准中对无线网络和网关有详细的描
述，但没有对工业现场网络监控管理功能做规范要求，仅
senrice access
仅规范了网关服务接入点(gaieway
poim，
GSAP)的接口要求。根据标准中GSAP的内容描述，文章
提出了符合该接口信息的中间件系统方案。中间件逻辑
位置介于网关和web服务器之间，是用户进行web访问
的关键部分。图1描述了系统网络拓扑结构。
西安市科技计划基金资助项目(缩号：Cxl409)。
修改稿收到日期：2015一03—06。
第一作者支亚军(1982一)，男，20lO年毕业于西安邮电大学计算机
应用技术专业，获硕士学位，工程师；主要从事无线通信技术、物联网技
术的研究。
图l中虚线框内为符合IsAl00．11a标准的网络
系统。现场终端设备通过骨干路由设备与网关设备连
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《自动化仪表》第36卷第12期2015年12月
万方数据
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