基于智能养殖的边缘质量检测网关系统设计*

沈 文,徐 曦,李亚宁,杨 雪,邓依婷

(1.湖南工业大学 计算机学院,湖南 株洲 412007；2.智能信息感知及处理技术湖南省重点实验室,湖南 株洲 412007)

0 引 言

近年来,以物联网数字化技术为核心新技术不断深入至智能养殖各个环节[1]。质量检测是设备出厂之前的必备流程,智能养殖设备作为新生产物,同样需要质量检测。网关是数据汇聚节点,承担与底层设备、云平台的数据交互,可应用于此场景。在此之前,廖建尚等人[2]将智能网关应用在农业物联网协议统一上,葛聪乐等人[3]以网关为核心设计了传感数据监控系统,赵佶[4]则提到网关的边缘计算应用。但是这些方法场景各异,并不适合特定产品质量检测。

为了应对某公司智能养殖设备的标准化质检,设计了一种基于智能养殖设备的边缘计算质量检测网关,创造性地在边缘侧使用质检网关对智能养殖设备进行质量检测。实现对数据协议、设备功能、数据通信方面的检测。并对质检边缘计算逻辑、数据存储、可视化、数据传输等进行设计。

1 总体设计与检测原理

图1是质量检测网关系统总体架构。该系统硬件主要由网关主板、通信模块(ZigBee)、串口、网口、无线模块组成。其中，网关硬件为天启科技Firefly-RK3399开发板,基于6核的ARM®64位处理器,主频为1.8 GHz,支持Linux，Ubuntu，Android 等系统。质检系统为三层架构：终端设备、网关、云平台。

图1 边缘质检网关架构

质检原理为在边缘质检网关中设计一整套设备质检逻辑,与终端设备进行数据交互,当终端设备的某个限位或规定的理想结果值回传给网关设备,质检网关在边缘侧对终端传输的数据进行边缘计算并比对特定规则,从而确定检测结果；……