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ByTheQtCompanyAnuLinjam?ki 当下工业 4.0 和 IIoT 带来了一系列新的挑战。将会有越来越多的在线设备生成更多的数据，这反过来会导致应用更加的复杂。 整个环境将会以更快的速度发生变化，包括设备状态、基础设施、应用复杂度和开发过程。为了应对这种挑战，设计师针对未来的 IoT 提出了一种新的通用框架设计。 凭借这种设计， Qt 和 Toradex 活跃于 HMI 和 边缘设备 / 控制器领域。 Qt 的优势诸如跨平台、用户体验、丰富的库文件和工具可以被自由得发挥。 TheQtCompany 注意到开发智能设备以及 HMI 对扩展性、协作性和性能需求的这些挑战。在工业自动化领域实现的方法不一而足，但是创建一种新的软件能够适合各种尺寸的设备、跨平台并且能够动态更新和维护，这确实是十分关键的。 1). 硬件选型关系重大 不久前， TheQtCompany 发布了 一系列的文章 讨论设备的快速启动。根据应用的使用场景，您必须要考虑启动时间、应用优化、软件栈优化，当然还有硬件的选型。 硬件选型和硬件架构，即使在采用相同的 CPU 也会对最后启动时间产生巨大的影响。在一个简洁、明了的对比测试中， Toradex 的计算机模块的启动时间比对手明显快 19% （ 294ms ）。这种差距来自与 Toradex 模块更快的上电速度以及内核能够更早的访问 eMMC 从而获得更快的启动时间。 2).Qt 应用的结构是什么？ 基于 Qt 的行业应用软件结构 ./ 应用： 基础软件，包括您公司特有的方案 - 控制特殊硬件或者加密您独特算法的库文件 ./UX ： 您应用和用户之间的桥梁。由您的团队采用强大的 Qt 框架开发 ./ 第三方组件： 软件库、数据库或者协议栈 - 您的应用所依赖的软件，但是并不需要您公司自己开发 ./Qt 运行库： Qt 的 UI 组件，包含大量支持的功能和库文件 ./C++ 运行库： C++ 编译器提供的运行组件和库文件 ./ 操作系统： 您硬件的接口。取决于您的需求，这可能是桌面操作系统、 Linux 衍生版本或者 RTOS QtforAutomation 综合多种技术，被设计专门解决众多通用的行业需求。开发人员可以选择所需的自动化协议、虚拟键盘、图表、标签视图、国际化（多语言）、免安装的多客户端访问的远程界面以及配置工具。 除此之外， QtforAutomation 囊括针对一些通用问题的技术 - 在广泛分布网络中安全和可靠地管理目标和设备： 3).QtMQTT 将远程信息导入到云端 QtMQTT 是一个客户端实例，可以用于开发设备发送数据，以及接收和管理数据的监控方案。 QtMQTT 并不专注于代理功能。一个值得提起的要点是，相比与其他方案 QtMQTT 能够完全合规。其支持协议的 3.1 和 3.1.1 等级、 QoS 所有等级、认证、 SSL 连接和 LastWill 。至于安全方面， QtMQTT 通过两种途径实现：在建立连接是使用用户名和密码认证以及使用 SSL/TLS 作为连接通道。这同样十分易于扩展，你可以采用基于 QIODevice 或者 QAbstractSocket 的其他传输方法。这意味着你可以创建自己的传输机制，在建立连接之前发送到 QMqttClient 。有一个实例演示如何借助 websockets 使用 MQTT ， Qt 为 websockets 提供一个独立的模块。由于不同的收发数据方式， QWebsocket 并不是基于 QAbstractSocket 。然而，有很详细的规范关于如何使用 websocket 推送 MQTT 数据（以二进制形式发送、必须在一个数据报中等）。因此可以创建一个很简单的类。在 QtMQTT 模块实例中可以找到规范说明。 综上所述，由于 QtMQTT 的小体积、低耗能、紧凑的数据包、高效的单点 / 多点信息发布，使其成为 IoT 应用的理想选择。最后， QtMQTT 没有外部的依赖关系，您无需顾虑。 QtWorldSummit 上 MQTT 介绍视频请点击 这里 。 4). 智能家居变得更加简单 KNX 凭借其编程和安装控制 PC 软件，成为智能家居和建筑协议 ( https://www.knx.org ) 的欧洲领导者。 KNX 关注大多数雄性勃勃的初创企业，他们制定的标准无所不在，并众多厂商支持。 KNX 面临长期的挑战是，难于开发和部署客户端应用。 QtKnx 是 Qt 为 Automation 提供一部分库，提供开源和商业部署策略，填补了一些公司为智能建筑提供定制化 UI 的空白。它支持集成不同的功能（例如语言识别）和技术（蓝牙低能耗技术）。 首先， QtKNX 可以被用于开发能够发现 KNX 服务并在服务器端控制和管理安装的 KNX 客户端。在 QtWorldSummit2017 的演示中， Qt 展示了如何使用 KNX 作为控制面板和设备之间的通信协议来控制您家里的电灯。 QtWorldSummit2017 上 QtKNX 演示视频请点击 这里 。 该开发仍在继续，我们很期待后续的新功能！ 5). 针对无显示界面的 WebGLStreaming QtWebGLStreaming 运行在浏览器中对 QtQuick 应用实现专有、无损的远程连接（非镜像）。当远程应用使用新的平台插件运行时，应用会创建一个轻量级的 web 服务器。当用户连接到应用，在服务器和客户端之间打开一个基于 QWebSocketServer 的 websocket 连接。在远端电脑上运行的应用会将所有 GL 调用串化为二进制数据，并通过 websocket 连接发送。本地浏览器发送事件（鼠标、触摸或者键盘）到远端应用，从而实现用户的操作。甚至支持 6 指的多点触摸功能。 WebGL 并非 QtforAutomation 的专属部分，也适用于 QtforDeviceCreation 和应用开发。只是 WebGL 在 Automation 和 IIoT 应用场景中更加突出其有点。 QtWorldSummit2017 上 QtWebGLStreaming 视频介绍请点击 这里 。 6).QtforAutomation 以及云端集成 Qt 最近发布和微软合作，针对工业自动化领域，简化 MicrosoftAzureCloudPlatform 和 Services 集成到工业物联网 IIoT 。 ( https://www1.qt.io/qt-news/qt-company-collaborates-microsoft-simplify-cloud-connectivity-industrial-automation ) Qt 在诸多展会中演示了 Qt 应用可以容易地使用 MicrosoftAzureservice 。通过我们合作伙伴，我们可以在不同的平台上支持 QtforAutomation 。其中的一个案例是在日本横滨举办的 EmbeddedTechnology2017 上， Qt 充电桩 (EVSE) 采用了基于 NXP/Freescalei.MX6SoC 的 ToradexColibriiMX6 计算机模块 。 Qt 为 Toradex 模块提供现成的 Boot2Qt 软件。这就可以使您能够非常容易地上手。使用这种组合，客户可以优化性能以及针对不同的使用类型创建可伸缩的软件。 Qt 充电桩 (EVSE) 演示 7). 集成支持 Toradex 模块 Toradex 和 Qt 联手在 Toradex 模块上优化 Qt 。这包括例如优化针对没有 3DGPU 的低功耗模块上 2D 渲染性能、 1.2 秒冷启动时间 等。 另一个方面的合作是开发体验。现成的 Boot2Qt 软件适用于大多数 Toradex 模块，您可以使用 ToradexEasyInstaller 一键安装 Boot2Qt 。 Toradex 的扩展能力能够精确满足您对于性能的要求。模块使用的 SoC 包括 Nvidia 和 NXP 的 i.MX6 、 i.MX7 以及新的 i.MX8 。 8). 如何开始 QtforAutomation 在 Qt5.10 中提供。访问 https://www.qt.io/qt-in-automation/ 开始使用。了解如何在 Toradex 模块上使用 Qt 请访问 https://developer.toradex.com/knowledge-base/getting-started-with-qt

An Infographic from Mistral which explores the world of Smart Home Engineering. https://www.mistralsolutions.com/wp-content/uploads/2014/03/infographic_homeautomation.html

Zigbee将应用划分为不同的域，每个应用域都有自己的Profile，ZigBee Profile为这个应用域提供标准的接口和设备定义，使得不同生产商生产的针对同一应用领域的ZigBee设备之间能互通。下面是文档【075366r01ZB_AFG-ZigBee_Cluster_Library_Public_download_version.pdf】中的一些重点。   为了避免与WiFi的冲突，推荐HA使用通道11，14，15，19，20，24，25   启动属性集（SAS）   为了确保互操作性，所有ZigBee HA设备都应该实现兼容的启动属性集（SAS）       启动参数：       短地址：0xFFFF       E PANiD：0x0000000000000000       PAN ID：0xFFFF       通道掩码：使用通道26       协议栈版本：0x02（2006及其更高版本）       堆栈剖面：1（2006）或2（2007）       启动控制；3：通过关联加入网络，0：设备认为自己是ExtendedPANId属性所指网络的一部分，不执行任何加入和重加入操作       信任中心地址：0x0000       加入参数：       扫描尝试：3次，如果是新加入的节点会则会扫描所有的通道3次，然后找到允许加入的网络。如果是在使用中的节点则扫描三次查找原来的PAN加入。       扫描间隔：1秒       重加入间隔：60秒或更短，决定设备发现自己离线后多久将进行重加入       最大重加入间隔：15分钟       终端设备参数：       间接查询速率：控制终端设备向父设备进行查询的速率，由堆栈剖面设置，建议设为60秒       绑定参数：       终端设备绑定超时：60秒   设备描述：   设备由其所处的最终应用领域组织在一起，和此规范相兼容的产品至少要实现规范中众多设备描述中的一个，而且应该包含应用中实现的所有相关设备的描述，比如一个产品实现了调光和灯光传感应用，那么就应该支持可调灯和灯传感设备描述。   ZCL   HA Profile利用了ZigBee Cluster Library中定义的簇集（clusters）。ZCL为簇集报告属性值的改变提供了一种机制，并且提供了配置报告参数的命令。默认设置为最大的报告间隔0x0000，最小的报告间隔需要≥0x0001，如果设置为非0值需要≥0x003C。创建一个新设备描述是在规范中增加新簇集的首选方案。   一般设备       On/Off Switch       此设备可以给设备发送开、关、切换命令来控制设备的开关和状态转换，此设备只在其他此类更具体的设备（如On/Off Light Switch）不存在时使用。       Level Control Switch       此设备可以给设备发送开、关、切换命令来控制设备的开关和状态转换，并且能控制这些设备的等级特性，此设备只在其他此类更具体的设备（如On/Off Light Switch）不存在时使用。       On/Off Output       此设备可以被用来做开、关状态的切换。此设备只有在更具体的设备（如Basic Light）存在时才能使用。       Level Controllable Output       此设备可以被用来做开、关切换和输出等级调节。此设备只有在更具体的设备（如Dimmer Switch）存在时才能使用。       Scene Selectoral       此设备可以被用设置和选择其他设备上的场景。       Configuration Tool       此设备可以被用配置其他设备。此设备用来对新安装的设备进行配置并在其后进行优化。       Remote Control       此设备可以被用来控制和监控其他设备。       Mains Power Outlet       此设备可以被用来做开、关状态的切换。此设备用来控制主电源输出。   灯光设备       On/Off Light       On/Off Light设备即是具有开关功能的灯       Dimmable Output       此设备是一个具有开关和亮度可调功能的灯。   ………………