01
EMS系统概述
什么是EMS系统 · 核心功能 · 工业4.0角色
基础概念
02
通信协议基础
OSI七层 · TCP/IP · RS232/485 · Modbus入门
协议串口
03
Modbus RTU协议详解
帧结构 · 功能码 · CRC校验 · 报文实例
RTU校验
04
Modbus TCP协议详解
与RTU区别 · MBAP报文头 · 连接管理 · 组网案例
TCP组网
05
数据采集硬件基础
传感器 · PLC/RTU · 采集卡 · 信号调理与隔离
硬件传感器
06
数据采集软件架构
轮询/中断/DMA · 多线程采集设计
架构多线程
07
OPC UA协议
概述 · 地址空间 · 客户端/服务器 · 安全机制
OPC UA安全
08
MQTT协议在EMS中的应用
发布/订阅 · QoS · 主题设计 · 云平台对接
MQTT云
09
IEC 61850标准
变电站自动化 · 逻辑节点 · ACSI · MMS协议
电力标准
10
DNP3协议
起源 · 数据链路/传输/应用层 · 事件轮询
DNP3SCADA
11
BACnet协议
楼宇自控 · 对象与服务 · BACnet/IP · 集成
楼宇BACnet
12
Profinet与EtherCAT
实时以太网 · 等时同步 · 拓扑 · 配置工具
实时以太网
13
CAN总线与CANopen
CAN物理层 · 仲裁 · 对象字典 · PDO/SDO
CAN现场总线
14
无线通信技术
LoRa · NB-IoT · ZigBee · Wi-Fi HaLow · 场景对比
无线LPWAN
15
数据采集驱动开发(一)
Linux串口编程 · Socket · libmodbus库
Linux驱动
16
数据采集驱动开发(二)
Windows串口 · WinSock · OPC DA客户端
WindowsOPC DA
17
数据解析与协议转换
字节序 · 位操作 · JSON/XML · 协议网关
解析转换
18
数据缓存与队列
环形缓冲区 · 生产者-消费者 · Redis应用
缓存Redis
19
时间同步与数据时标
NTP · PTP精确时间协议 · 时标生成策略
同步时标
20
数据质量与完整性
CRC/LRC校验 · 异常值检测 · 数据补传
质量校验
21
高可用采集架构
主备切换 · 负载均衡 · 断线重连 · 持久化
高可用架构
22
边缘计算与预处理
边缘节点 · 数据滤波 · 聚合计算 · 本地存储
边缘预处理
23
安全通信
TLS/DTLS · 证书管理 · 防火墙 · VPN组网
安全加密
24
数据采集性能优化
采集周期 · 批量读取 · 异步IO · 零拷贝
性能优化
25
设备发现与自动配置
LLDP · SNMP · DHCP Option · 注册中心
发现自动配置
26
日志与监控
采集日志 · 健康检查 · 告警规则 · Grafana
监控Grafana
27
测试与仿真
Modbus Slave模拟器 · Wireshark · 压力测试
测试仿真
28
项目实战(一)
小型EMS采集系统：Modbus RTU+串口服务器+上位机
实战RTU
29
项目实战(二)
多协议融合采集：OPC UA+MQTT+Modbus TCP上云
实战上云
30
项目实战(三)
从采集到展示：完整EMS数据链路搭建与调优
实战全链路