一、最终成品

本系列博文所指的开发是指软件系统的开发，不包括硬件开发。由于网关软件系统是跨平台的，可以运行在Windows系统上，也可以运行在Linux系统上。所以，只要在一台小主机上安装了此软件系统，就形成了一个数据采集网关。

本系统用于测试的小主机如下图所示：

它的一些参数如下表所示：

项目	说明
处理器	ARM Cortex-A9
内存	512M
操作系统	Ubuntu 18.04

最终网关所支持的功能包括：系统配置、数据采集、设备反控、数据显示、数据存储、数据上传等。除了基本的网关功能，需要特别说明的是系统具有很强的灵活性。系统支持大量采集协议（Modbus、DLMS、DL645、OPC-UA等）和上传协议（MQTT、TLink、HJ212等），并且可以很方便地进行扩展。

系统管理界面如下图所示：

 

二、总体技术方案

2.1 跨平台能力

系统的跨平台能力，依赖于.NET的跨平台特性。本系统是基于.NET开发的，而.NET可以运行在Windows/Linux/Mac系统上，内核也支持x86/x64/ARM，所以本系统就可以运行在上述平台上（实际上中间还有很多问题需要解决）。

2.2 前后端

由于网关没有显示设备，对网关的操作通过Web页面完成。后台服务与Web页面的通信存在两种方式，Web API主要用于配置，WebSocket主要用于实时通信。Web前端没有使用nginx等服务器，而是直接使用.NET内置的Kestrel服务器。一方面是兼容性的考虑，由于系统是跨平台的，使用任何软件和组件都需要考虑是否兼容这些平台。另一方面是安装方便性的考虑，越少软件部署越方便。

如果是在Windows平台上，系统甚至可以提供C/S结构的客户端。实现这一点的方法是使用CefSharp做一个浏览器壳，把Web页面包含其中，实现类似于客户端的效果。

系统架构如下图所示：

 

2.3 扩展灵活性

系统的扩展灵活性体现在两方面，一是通信协议的灵活扩展，二是界面的灵活扩展。

系统对通信协议的解析定义了统一的接口。只要实现了接口，就能嵌入到系统中，完成数据的解析功能。主程序通过反射机制将外部开发的程序加载进来。

系统使用了配置驱动界面的方法，使得系统的配置界面不固定，能够根据配置内容进行动态变化。

2.4 开发技术

本系统分前后端。后端使用C#语言开发，需安装.NET6环境。前端使用Vue、TypeScript开发。