硬件管理平台 - 引言（一）

它是什么

需求

1. 平台需要集成很多协议不同或者调用方式不同的硬件设备，平台作为上位机与下位机的中间网关进行通信，原则上硬件管理平台不应该有逻辑只遵循数据数据交互即可。
2. 需作为产品/系统发布并部署，现场只需要简单调试就可使用，已集成的硬件设备无需再次开发调试。对于新接入设备，尽可能在公司开发完成，减少驻场时间，减少开发成本。
3. 待系统完善后，可进行傻瓜式部署，仅需要配置硬件设备即可完成调试和部署。
4. 统一平台，便于升级和管理。
5. 平台遵循统一标准，新设备接入时只需要遵循接口统一规范平台就可接入。
6. 由于大部分硬件的SDK或协议都已C++/C或C#为主，应优先选择支持性好，且易上手的语言。
7. 目前服务器已windows为主或有中间机，需开机自启，且使用Http协议对外暴露接口。
8. 遇到需下位机主要上报数据的，硬件管理平台需配置上位机接收数据接口，无需每个硬件单独配置。
9. 硬件管理平台需要有定时任务，且任务时间可配。

想法

在公司内部提供一个大而全的硬件平台，当某个项目使用时，可通选择不同的硬件设备进行导出。导出特定项目的设备集合，导入到硬件网关中进行硬件更新，并在网关中配置上位机系统接收地址和当前项目的相关信息，并添加实际的硬件信息，包括通信方式，地址，定时任务等信息。完成配置后可将设备提交至上位机，供上位机控制使用。硬件网关还可对添加的硬件信息进行测试，判断网关是否能正常控制或获取下位机信息。如果一旦出错，硬件网关应有自检机制，并有日志，可定位到出错的特定代码行。

求解思路

1. 硬件管理平台应该是一个windows系统服务，并嵌套的WebApi，可直接暴露接口供上位机使用。

   
   (资料图片)

2. 硬件平台使用反射机制完成硬件设备开发，并与硬件网关制定统一的设备类型代码和硬件功能码，因此需要创建一个公共的Utils类，其中需要包含硬件约定的相关数据信息。

3. 项目应以硬件进行分类，不同硬件各占用一个唯一标识，用于识别硬件类型，通过硬件类型判断硬件功能，对于相同硬件类型不同功能的，取并集，不支持的功能告知上位机硬件不支持。

4. 使用日志类，硬件网关应有独立的自启程序，保证在操作系统正常但网关宕机时可迅速重启。

5. 加入调度任务，时间可配。

6. 使用适配器模式，统一一个出口和入口，通过调用内部不同的适配器进行适配。

7. 使用C#为开发语言。

本项目可能涉及的技术

1. Topshelf：windows服务，比自带服务有优势的是可直接在命令行窗体安装/开启/关闭，不需要使用额外的应用程序进行注册。
2. Nancy： 轻量级的Web框架，使用owin标准协议。
3. Newtonsoft.Json：Json数据解析包
4. log4Net：之前在做项目时使用的是log4j，因此使用了log4Net作为日志包工具。
5. Thrift45：网关宕机检测工具，开发周期短，不需要关注底层，只需要实现即可
   • 创建一个Thrift45的客户端，对硬件网关进行心跳和部分数据的采集
   • 该服务可远程网关重启，可对网关目前的内存使用情况进行监控
   • 支持多语言，上位机的Thrift45客户端使用java开发。
6. ICSharpCode.SharpZipLib：压缩包类，硬件平台导出的硬件集合需进行压缩，防止文件丢失。
7. Quartz：调度任务
8. Xml和INI操作类

因硬件网关要求稳定，也没有逻辑处理，目前暂未接入数据库。对于简单的数据目前是存到了缓存中或通过Thrift45的客户端进行保存。

项目暂定分布

UtilClassLibrary：底层依赖包，所有的依赖都放在该处，后期会将该包进行拆解，按照模块使用进行划分，不然将会非常非常的臃肿

HardwareGatewayConfig： 现场配置和调试硬件网关的配置程序，功能包含：更新硬件类型合集，配置硬件网关信息，对硬件信息进行增删改及调度任务的时间设置，最后需要能对网关进行功能测试。

HardwareGatewayProductization：硬件管理平台，所以硬件集合，可通过选择进行导出。

HardwareGatewayPlugin网关组件，核心模块，用于初始化硬件类型集合，调用及任务调度。

HardwareGatewayRestful： 已弃用，原来使用restful与上位机交互，后改为了WebApi

HardwareGatewayService：硬件网关的主启动服务，启动后触发HardwareGatewayWebApi。

HardwareGatewayWebApi： web框架，调用HardwareGatewayRestful。

HardwaeGatewaySetup：打包程序

它能干什么

用途

作为非硬件的硬件网关，可起到中间件的作用。目前物联网已经逐渐成熟，硬件协议方式，类型，交互方式都有不同，可通过硬件网关进行统一的出和入。

现场实施方便，无需过多的关注硬件部分，只需要添加现场实际硬件信息即可。

项目可扩展

本项目如果只考虑window是系统，HardwareGatewayService和HardwareGatewayWebApi可作为公共项目使用，作为系统服务的web平台。