EMQ & 明道雲：零代碼高效建構工業物聯網裝置管理平台

背景

智能物聯網裝置在 IIoT 場景中有着廣泛的應用，但如何管理和監控這些裝置是一個挑戰。

明道雲是一家專業的 hpaPaaS 平台服務商，其所開發的明道雲平台（Mingdao Cloud）是一個企業軟體設計和開發工具，讓企業可以低代碼或無代碼搭建個性化的 CRM、ERP、OA、項目管理、進銷存等企業資訊化系統。

近日，EMQ 與明道雲聯合打造了面向 IIoT 的零代碼應用平台。通過 EMQ 物聯網資料基礎設施提供的高可靠、高性能實時連接配接，確定裝置資訊及時、準确地傳輸到明道雲平台，實作裝置資料的監測、工單管理、裝置報警等功能，在平台上進行對裝置的全方位、智能化管理。

這一聯合方案可以幫助企業實作裝置的高效管理、資料的實時采集、處理以及應用的快速開發和部署，進而提高生産效率、降低營運成本，實作數字化轉型和更新。同時，雙方産品的高可靠和高性能也能夠保障工廠的資料安全和生産穩定性，為客戶創造更大的價值。

方案架構

EMQ 和明道雲聯合打造的 IIoT 零代碼平台，旨在簡化工業網際網路項目的開發和部署過程，為企業提供一種高效、靈活和可靠的解決方案。方案包括 EMQ IIoT資料內建平台和明道雲零代碼應用平台兩部分。

EMQ IIoT 資料內建平台

EMQ 提供的 IIoT 資料內建平台主要由以下産品組成：

• EMQX 是一款大規模分布式物聯網消息接入平台，為高可靠、高性能的物聯網實時資料移動、處理和內建提供動力。支援包括 MQTT、MQTT-SN、CoAP、LwM2M 等在内的多種協定。在工業物聯網場景中，EMQX 可以實作裝置與裝置、裝置與平台之間的高效通信，確定資料實時傳輸。
• Neuron 是一款工業協定網關軟體，可将 Modbus、OPC UA、IEC 60870-5-104 等各類不同協定資料統一為标準化的資料格式，友善裝置與雲平台之間的資料互動。通過與 EMQX 的結合，Neuron 可以實作邊緣裝置的資料采集和傳輸。
• eKuiper 是一款輕量級的邊緣計算架構，可對邊緣裝置的資料進行實時處理和過濾。通過與 Neuron 的結合，eKuiper 可以實作對采集到的資料進行實時分析，提高資料處理效率，降低資料傳輸量，減輕雲端的計算壓力。

通過在邊緣側及 MQTT Broker 側的混合部署，EMQ 的 IIoT 資料內建平台在工業物聯網雲-邊-工廠裝置端實作了以下的功能和應用價值：

• 多層次架構：采用雲-邊-工廠裝置多層次架構，将資料處理任務分布在雲端、邊緣端和工廠端，實作資料處理的靈活性和高效性。
• 實時資料處理：利用邊緣計算能力，在邊緣端實作實時資料處理，降低響應延遲，提高資料處理效率。
• 資料安全與隐私保護：支援資料加密和通路控制政策，確定資料在傳輸過程中的安全性和裝置的通路權限管理。
• 異常事件處理：可實作對裝置資料的實時監控，自動檢測異常事件，實時報警，幫助企業及時發現和解決問題。
• 跨協定支援：支援 MQTT、CoAP、LwM2M 等多種物聯網協定，便于與各類裝置和平台進行對接。
• 高可擴充性：采用分布式架構設計，可實作高可擴充性和高容錯性，滿足大規模裝置接入和消息傳輸需求。
• 高性能：具有高并發處理能力，支援百萬級别的裝置連接配接，確定實時資料傳輸的穩定性和可靠性。

明道雲 IIoT 零代碼應用平台

通過明道雲和産品内的零代碼元件，可以實作 EMQ 傳輸消息的資料落盤、故障工單、裝置管理、業務看闆、資料分析和資料監控等應用。

以下是具體實作方法：

• 資料落盤：利用明道雲的資料內建元件，可以将 EMQX 傳輸的消息資料實時接入到明道雲工作表中。通過配置資料源、目标工作表和字段映射關系，實作資料的自動同步和存儲。也可以通過客戶提供的資料作為資料源，實時同步資料庫内資料到工作表。
• 故障工單：通過明道雲的工作流元件，可以根據裝置資料判斷裝置狀态，發生故障時自動生成故障工單。工作流中可以設定條件判斷、任務配置設定、通知提醒等環節，實作裝置故障的快速響應和處理。
• 裝置管理：利用明道雲的工作表元件，可以建構裝置資訊表，記錄裝置的基本資訊、狀态、運作資料等。通過自定義視圖，可以實作裝置清單、裝置詳情、裝置狀态統計等功能，便于裝置管理和維護。
• 業務看闆：通過明道雲的自定義視圖元件，可以建立業務看闆，展示裝置運作狀态、故障統計、能耗分析等關鍵名額。視圖支援多種圖表類型，如柱狀圖、餅圖、折線圖等，可根據需求定制展示内容。
• 資料分析：利用明道雲的資料分析元件，可以對裝置資料進行統計分析，發現裝置運作規律、故障原因等。資料分析元件支援多種統計方法，如求和、平均值、最大值、最小值等，幫助企業優化裝置運作和維護政策。
• 資料監控：通過明道雲的實時監控元件，可以實時檢視裝置運作資料，如溫度、濕度、壓力等。實時監控元件支援多種展示形式，如儀表盤、實時曲線圖等，便于企業實時掌握裝置運作狀況。

綜合以上零代碼元件，明道雲平台可以幫助企業降低開發門檻，提高工業物聯網應用的開發效率。

方案優勢

該聯合方案的主要優勢如下：

1. 低門檻、零代碼開發：借助明道雲的零代碼開發平台，使用者無需具備專業的程式設計技能，即可通過拖拽、配置等簡單操作快速建構工業網際網路應用。這降低了企業實施 IIoT 項目的門檻，節省了開發和維護成本，加快了項目上線速度。
2. 高性能、穩定可靠：EMQX 是一款具有高性能、高并發處理能力的物聯網消息伺服器，支援百萬級别的裝置連接配接。結合明道雲的強大計算能力，該平台確定實時資料傳輸的穩定性和可靠性，滿足工業網際網路應用對實時性和穩定性的高要求。
3. 多協定支援、廣泛适用：EMQX 支援 MQTT、CoAP、LwM2M 等多種物聯網協定，便于與各類裝置和平台進行對接。這使得該平台具有廣泛的适用性，可滿足不同行業和場景下的 IIoT 應用需求。
4. 資料安全與隐私保護：EMQX 提供資料加密和通路控制政策，確定資料在傳輸過程中的安全性。明道雲平台同樣注重資料安全，提供多層次的資料保護措施，包括通路權限控制、審計追蹤等功能，保障企業資料的安全和隐私。
5. 邊緣計算能力：EMQX 支援邊緣計算，可以在邊緣端進行實時資料處理，降低響應延遲，提高資料處理效率。這有助于實作工業網際網路應用的實時監控和控制，提高生産效率。
6. 強大的資料處理和分析能力：明道雲提供豐富的資料處理和分析工具，幫助企業實作資料的快速整合、清洗、分析和可視化。結合 EMQX 的實時資料采集能力，企業可以更好地挖掘資料價值，優化生産過程，提高決策效率。
7. 高度可定制化：明道雲平台提供豐富的元件和模闆，使用者可以根據業務需求進行靈活定制。結合 EMQX 的可擴充性和多協定支援，該平台可以輕松适應各種工業網際網路應用場景，滿足企業個性化需求。
8. 跨平台協同：明道雲支援多種終端裝置通路，實作跨平台協同，提高團隊工作效率。通過與 EMQX 的內建，企業可以實作裝置、資料和人員的無縫連接配接，推動工業網際網路應用的廣泛落地。

這些優勢使得該平台成為企業實作工業網際網路應用的理想選擇，有助于推動企業數字化轉型和更新。

應用場景實踐

我們将以工廠常用的耗電監控、空壓機和變壓器為例，通過網關協定将裝置資訊實時傳輸到 EMQ 平台，示範 EMQ 與明道雲 IIoT 聯合方案如何實作工業物聯網裝置管理。

此案例場景中，我們的存儲資料庫采用的是 MySQL 資料庫，可以和明道雲平台無縫對接。

工業協定解析

Neuron 為工業物聯網的「連接配接」而生，支援同時為多個不同通訊協定裝置、數十種工業協定進行一站式接入及 MQTT 協定轉換，僅占用超低資源，可以原生或容器的方式部署在 X86、ARM 等架構的各類邊緣硬體中，助力建構工業物聯網應用。Neuron 與 EMQX 內建後可實作各類工業裝置的接入，并分發到其他各工業資訊系統。

消息規則引擎

EMQX 将 Neuron 采集到的 Modbus 協定資料通過消息引擎進行處理，基于此 EMQX 實作了在近邊緣側的資料清洗和資料路由，便于明道雲應用程式直接擷取對業務有價值的資料。本次實踐采用 MySQL 為客戶資料存儲所需的資料庫，将告警資料、正常的物聯網消息資料正确轉發到預先建好的資料庫中，等待明道雲側的資料表單做資料拉取以及業務應用的調用。

SELECT
  id,
  topic,
  payload.node as node_name,
  payload.group as group_name,
  payload.timestamp as tstp,
  payload.values.energy_light3 as energy_light3,
  payload.values.energy_ac3 as energy_ac3,
  payload.values.energy_kyj3 as energy_kyj3,
  payload.values.status_transformer3 as status_transformer3,
  payload.values.temp_transformer3 as temp_transformer3,
  payload.values.alarmset_transformer3 as alarmset_transformer3,
  payload.values.status_kyj3 as status_kyj3,
  payload.values.error_kyj3 as error_kyj3
FROM
  "neuron/neuron_nhjk/upload"
WHERE
  payload.group = 'bei1'           

SELECT
  payload.node as node_name,
  payload.timestamp as tstp,
  payload.group as group_name,
  payload.errors as errors_json
FROM
  "neuron/neuron_nhjk/upload"
WHERE
  json_encode(payload.errors) != '{}' AND is_not_null(payload.errors)           

資料內建

明道雲資料內建的核心能力是要解決各個業務系統資料分散的問題。它通過直接對接資料庫的方式來實作資料的實時同步。使用者隻需要配置簡單的字段映射規則，就可以實作資料庫和工作表的同步，也支援資料庫之間的資料同步。

通過明道雲內建中心資料內建功能，配置資料庫內建資訊，目前支援的外部資料庫類型包括：MySQL、MariaDB、SQL Server、IBM db2、PostgreSQL。将持續增加其他常見的資料庫，如 MongoDB、Oracle等：

裝置運作資訊通過明道雲內建中心的同步任務，實作資料實施傳輸到明道雲：

裝置運作資訊資料實時傳輸到明道雲：

裝置檔案管理

利用明道雲的工作表元件，可以建構裝置資訊表，自定義字段資訊記錄裝置的基本資訊、供應商、運作資料等，對裝置的基礎資訊和運作狀态進行管理：

裝置資訊畫廊圖：

裝置資訊狀态看闆：

裝置監控

利用智能物聯網裝置，可以采集裝置資料，通過 EMQ IIoT 資料內建平台将資料上送到明道雲，實作裝置的遠端監控。在明道雲中，通過搭建可視化的儀表盤或報表，直覺地展示裝置資料，做到實時監控裝置。

裝置運作看闆，告警資訊一目了然：

裝置運作異常資訊：

裝置維護

裝置的營運需要不斷地維護和保養，為了更好地管理和維護工廠裝置，明道雲提供了工單和任務管理的功能。通過送出工單和任務，可以實作裝置的保養和維護，對裝置使用過程中出現的問題進行及時排查和解決。既可以人工發現裝置故障進行工單送出，也可以通過 EMQ IIoT 資料內建平台推送過來裝置運作資訊自動觸發生成維修工單。

工單進度管理：

裝置報警觸發工單

如果裝置出現故障或異常，需要及時發送報警通知。在明道雲中可以設定報警規則，并通過微信、郵件等方式進行通知，確定裝置的問題及時得到解決。

告警消息同時觸發由工作流的組成的工單系統，在告警同時生成一個維修工單。結合短信、郵件等告警能力確定維修工作能能落實到維修人員，減少故障帶來的業務損失。

未來展望

通過 EMQ 與明道雲的技術整合，企業将能夠更輕松地建構和部署工業網際網路應用，實作裝置、資料和人員的無縫連接配接，推動生産效率的提升和營運成本的降低。

随着工業網際網路的不斷發展，EMQ 與明道雲聯合打造的 IIoT 零代碼平台将繼續發揮其低門檻、高性能、多協定支援、資料安全、邊緣計算能力、資料處理與分析能力、高度可定制化和跨平台協同等優勢，助力企業實作數字化轉型與更新。在未來，雙方将進一步深化合作，共同探索更多創新應用場景，為各行業提供更加完善、智能、高效的解決方案。