1.创意方向介绍

大部分传统工厂急需数字化改造，本项目作为工厂数字化改造的其中的一小部分，作为环境监测、能耗监测中很小的一环，可以为工业4.0进化做出贡献。

本项目最大主要的核心就是使用ESP32-S3作为主控。ESP32-S3主要特点相对于其他MCU是成本低、带WIFI、性能强悍（足够满足项目使用）。

项目主要是收集各监测节点实时温湿度。电表各相电压、总功耗、实时电流。实时水压、实时水表度数等信息，最后由平台生成数据报表供用户分析查看。从而用户对自身工厂的设备能耗、开机状况、能耗结构、产能比例进行智能调配。

2. 方案框图

系统架构如下图

主要原理，ESP32-S3主要用来接收数据和存储数据以及数据的转发。以及与平台的互通的工作。

主要设计了三种终端设备，温湿度传感器、电表、水表。三种终端设备将数据发送给到智能网关，智能网关再将数据给到云平台。解决了各个设备无法独立联网的弊端，使用智能网关作为统一出口，有利于各个设备的统一管理。是工厂数字化转型的重要一环。各个终端设备使用WIFI、Ethernet、Lora、BLE与网关进行连接。

网关集承了W5500网卡模组、LORA网关模组，485芯片。

网关集成了一个web程序，通过网页配置各项参数以及各网关节点。

3. 器件介绍

主控 ESP32-S3

作为乐鑫最强MCU之一，ESP32-S3被用作我这次项目的主控，主要承担各项数据接收、转发到平台的工作。

ESP32-S3 集成了2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 ，主频240 MHz，内置 512 KB SRAM，具有 45 个可编程 GPIO。

W5500网卡模组

W5500 芯片是一款集成全硬件 TCP/IP 协议栈的嵌入式以太网控制器，同时也是一颗工业级以太网控制芯片。作为本次项目的网卡芯片，主要取决于它的稳定性和耐用性。

MAX485芯片

采用单一电源5V 工作，采用半双工通讯方式。使用它将TTL转化为485的主要工具。ESP32-S3可以有多组485同时工作。

心得体会

感谢这一次FastBond给的机会，本次选择乐鑫芯片系列里面的最强MCU最为主控，希望后续有机会可以把这个想法能静下心来做好，不管是为自己还是为公司，还是说这个创意无偿开源，这都是一件很好的事情。也希望能为需要数字化转型的各大企业工厂可以提供一个低成本的网关解决方案。例如某公司一台电表网关终端价卖到5k+,使用我这套方案，可以很轻松的将整体BOM价格拉低。如果该公司采用本创意，自身成本也可下降很多。