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摘要：随着民航事业发展，旅客数量日益增长，机场有限的服务资源限制了运营效率。目前，民航机场积极打造“智慧机场”，着力打造现代化的民用机场，需要建立统一的集合机场各种设备设施的物联网云平台。
本文首先对物联网现行的各种数据采集、数据传输、数据存储技术进行调研工作，再将主流的物联网云平台架构进行了解研究，针对机场环境的特殊性及设备设施的多样性，提出机场设备设施物联网的数据采集、传输、存储的设计方案。
关键词：物联网、云平台、数据采集、数据存储、数据传输
引言
机场设备设施种类繁多，设备功能各异，工作环境也各不相同，但各种设备的运行状态均会影响到机场保障服务的效率。为准确掌握到各类设备设施的运行数据，如何方便快捷地把各类设备接入网络，达到物联网效果并且实现统一云平台的规范管理以及可视化，即成为机场要解决的难题之一。
机场目前在用的设备设施比较多样，主要分布在各种应用系统（行李全流程系统、登机桥系统、电梯监控系统和楼宇控制系统等）运行，如图1所示是其中几个在用设备类型。
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图1机场在用设备类型
需要研究的目标有：
明确各种设备运行状态数据的采集标准、传输标准和存储标准，进行统一梳理，建立规范的物联网数据采集框架。
1 技术分析
建立机场设备设施物联网云平台是一项复杂的系统工程，规范设备设施物联网数据采集、传输、存储标准是该项工作的必要前提。
1.1数据采集
物联网数据采集终端的种类繁多，一般来说，可以按所需采集的物理量或采集终端的工作原理进行分类，如表1所示。
表1物联网数据采集终端分类
1.2数据传输
目前的主流数据传输技术包括有线局域网技术、蓝牙技术、UWB（超宽带）技术、WiFi无线局域网技术、4G/5G技术、ZigBee技术和LoRa技术等。
物联网传输的可靠性主要受到整个物联网网络规模和数据传输链路的可靠性影响，具体分析主要表现在三个方面：网络可靠性、通信可靠性和业务可靠性。
1.2.1网络可靠性
对于物联网而言，使用有线局域网进行采集终端的数据传输是优先选择，但从部署的便捷性或扩展性而言，使用WIFI/4G/5G无线局域网进行数据传输也是目前大部分物联网的首选。网络的可靠性对于整个物联网系统的功能实现至关重要。
1.2.2通信可靠性
物联网规模一般比较庞大，节点数量众多，其通信机制存在多对一通信的模式。网络通信节点有可能是经常移动的，网络通信链路存在动态变化的过程，这样会导致通信链路的不稳定，从而对网络通信的实时性和数据完整性产生影响。
1.2.3业务可靠性
业务可靠性是从物联网整体考虑系统对规定业务的完成能力和完成质量。这一方面取决于业务自身的设计能力，另一方面也取决于网络自身的传输结构。
结合上述分析，在实际进行机场设备设施物联网数据传输网络的设计时，应优先选择可靠性较高，具备较高网络传输速率，而且能够支持同时接入多个终端设备的传输技术。
1.3数据存储
机场设备设施的终端采集数据主要有三个特点，分别是需采集的数据量大、实时性要求高和数据的时序性。
物联网的数据存储涉及到数据库的选择，数据库可分为关系型数据库及非关系型数据库，根据所需要采集的设备数据的多样性及数据量，可考虑使用非关系型数据存储各类设备设施运行数据，并进行相关大数据分析工作。使用关系型数据库进行相关统计报表存储及逻辑运算，两者相互结合。
2实施方案以及成果展示
本方案主要整合了已采集的机场航站楼机电及环境监测设备设施（电梯、风机、灯光、环境温湿度、登机桥、电梯等）运行状态数据，并对其他可采集的设备设施运行数据进行统一规划，提供相应的接入及访问方式，建立统一的设备物联网云平台。
平台的主要功能是规范相关物联网设备通讯协议及接入方式；提供相应物联网设备的注册、数据传输、数据分析及分析数据读取的调用途径；提供各种物联网设备的数据存储，建立统一的数据存储中心。同时建立一个数据整合分析的展示平台，展示各种设备关键数据，提供各子系统的统一访问功能（一次登录可访问所有相关子系统）。图 2所示是云平台接入各个系统的框架图：
图3物联网云平台网络拓扑图
2.2主要流程
图4所示是物联网云平台主要流程图，包括数据采集、数据传输、数据存储及同步和数据展示及应用四个部分。
图5物联网云平台数据采集流程
2.2.2数据传输
图6是物联网云平台的数据传输方式，可以通过串口和TCP方式的进行传输。
图8物联网云平台数据展示应用
2.3功能界面
2.3.1平台首页
图9所示是物联网云平台展示界面整体图，描述了各个系统可以展示的数据。
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图9物联网云平台各系统接入框架图
平台首页功能主要包括提供各物联网专用/通用系统的访问、提供各物联网专用/通用系统的关键数据展示、提供平台当前设备采集数据的实时滚屏展示、提供平台当前设备报警数据的实时滚屏展示等。
2.3.2物联网云平台功能界面
图10是物联网云平台的功能框架图，物联网云平台首页功能主要包括提供物联网通用系统的关键数据展示、提供系统当前设备采集数据的实时滚屏展示、提供系统当前设备报警数据的实时滚屏展示、提供采集器/设备注册功能、提供已注册设备信息查看功能、提供设备采集数据明细查看功能、提供设备报警数据明细查看功能等。
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图10物联网云平台功能框架图
完成采集器的基本信息登记后，开始编辑相应采集器所采集的设备参数，包括设备区域、设备类型、设备名称、采集参数、采集数据名、数据值类型、参数单位以及公式等。
用户还可以在注册时配置相应设备参数的报警信息，包括报警名称，报警类型等。
用户进入设备注册界面，可编辑相应设备可采集的设备参数，包括设备类型、设备名称、采集参数、参数单位等。用户还可在设备注册时配置相应设备参数的报警信息，包括报警名称，报警条件明细等。
2.3.3物联网通用系统已注册设备信息查看
用户可以物联网云平台查看已注册设备信息的相应参数，如采集数据名称、设备类型等。
2.3.4物联网云平台设备采集数据明细查看
用户可以物联网云平台查看设备数据明细的相应参数。
2.3.5物联网云平台设备报警数据明细查看
用户可以物联网云平台查看设备报警数据明细的相应参数。
结束语：
根据云平台运行结果显示，该云平台能够实现多种方式的数据接入，能够提供基本数据展示及报警功能，实现了预期目标。未来将继续完善平台相关功能，接入更多类型的设备数据，在此基础上继续探讨物联网云平台的深层应用。
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