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近几年“物联网平台”这个词并不少见,但它究竟有什么作用?遵循什么样的实现原理,这些问题,可以在本文中找到答案。
物联网体系结构中的应用层,是一个PaaS平台。
基于其业务目标,物联网平台将会有不同的重点,但是大体上都是增加或减少如下的架构。
设备接入。设备接入是指注册设备到平台并进行通信,要求设备和云之间具有安全可靠的双向连接。以下是主要的考虑:
1.设备接入模式。
实际上上网的方式是选择什么样的通信技术,Wi-Fi,Lora,蓝牙还是Zigbee等?平台要根据自己的定位来选择支持的入网方式,提供的接入方式越多,可容纳的设备种类越多,平台的实现也越复杂。
例如个例子:
若平台支持Zigbee设备,那么平台是否也应该管理网关设备,以及网关和设备的拓扑结构?
当Wi-Fi设备初始化时,通过AP(访问点)模式可使设备与平台进行连接和通信,但是Zigbee设备采用自组织网络的方式,即自动连接到网关,然后通过网关和平台进行通信。
2.转移协议(Http、CoAP、MQTT等)
平台层需要兼容不同协议,以便尽可能多地连接设备,同时还需要在通信安全、平台定位等方面进行权衡。MQTT是多个客户机通过一个中心代理传递消息的多对多协议。CoAP本质上是一种单对单协议,用于在客户端和服务器之间传递状态信息。HTTP是适合使用在性能较好的终端上,相对于以上一些重,对设备的要求相对较高。
3.鉴定工作。
市场上现有的认证方法大多是将Token或Secret烧录为硬件设备进行认证,但过程各有特点。
设备管理方面。
物模是一个概念,而非实体,另一些平台称为产品,是一种设备的统称,事物模型与事物的关系就像“人”与“身份证号码为XXX的人”之间的关系,物模型的定义包括基本信息和属性的定义。
物模型与物的关系。
各种供应商的物模型功能不一样,开源码Thingsboard没有这一概念。因此物模型是从用户体验和平台本身的业务角度提出的概念,对数据统计、用户体验、产品开发等方面做了充分的准备。
物模型要考虑许多事情,例如定义物模型的基本信息时要选择行业、是否是网关、是否接入网关、连接方式等等,定义功能时又有事件,属性,服务的分类。
设备影子。设备影子是用来缓存设备状态的设备,可在联机时直接接收云指令,脱机后自动获得云指令。装置阴影使设备和应用分离,解决不稳定无线网络中通信不可缺少的关键问题。
软件升级(OTA)。OTA的全名是Over-the-Air,也就是空中装载,而在物联网平台中,则是固件升级。数字设备是数字设备中最基本的、底层工作的软件,是设备内部保存的“驱动程序”,通过固定件,操作系统可以根据标准的设备驱动实现特定机器的操作。固件升级的前提条件是固件和平台都支持固件升级,平台层需要管理设备固件,实现批量远程升级。
这种作用有什么意义?想象一下,在一批设备投入使用之后,是否需要一次一次的处理,很明显,远程批量操作可以节约很多人力。
但是OTA是一个非常大的功能,涉及到设备分组、固件分配、固件检查等功能,每个功能都值得反复讨论,有些厂商的OTA功能甚至还是一个系统。
数据的上下行。数据的上下行是指信息在设备与平台之间流动,设备上报信息到平台是数据的上升者,平台或应用层发出命令到设备是数据的下移,是物联网平台的基础功能。
规则引擎。
常规引擎是物联网平台中的一个重要功能模块,是处理复杂逻辑的引擎,主要在感知层对采集到的数据进行过滤,变类型(物解析),转发,运算等,实现了数据逻辑与上层业务的分离。将平台划分为物项解析、数据转发、场景连接三个子功能。
物解析。
硬体装置受存储、空间大小、数据传输限制等限制,与平台交互时使用底层语言,为相互识别语义,平台端提供了底层语言和平台语言的翻译脚本。它是一种将基础语言转换为平台语言并将平台语言转换为设备基础语言的脚本程序。
数据转发。
该系统实现了对感知层数据进行过滤,转发到其他设备或存储设备、大数据等云服务的功能,减少上层应用的数据处理量,提高上层数据处理效率。当前大多数数据都是通过SQL语句和转发订阅Topic两种方式实现的。Topic的优点是,Topic可以灵活地选择各种型号或设备。
场景联动。
连结就是多个类别装置之间的相互作用。举个例子,“在办公区域,红外线设备感应到有人在移动时打开所有灯”的场景,红外线传感器和灯就实现了联动。规则引擎负责影响规则的制定和影响范围的划分,也可以通过SQL语句和转发-订阅Topic来实现。






