iot物聯(lián)網方案分析

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1、IoT需求&方案分析1、需求分析Iot平臺系統(tǒng)設計關鍵要點：?設備接入網絡方案?設備間通信?物聯(lián)網數(shù)據的用途?如何搭建起一個物聯(lián)網系統(tǒng)框架？它的技術架構又是怎么樣？?物聯(lián)網終端軟件系統(tǒng)架構？?物聯(lián)網云平臺系統(tǒng)架構？2、方案分析系統(tǒng)架構：1）設備接入方式：只有設備接入到網絡里面，才能算是物聯(lián)網設備。這里涉及接入方式以及網絡通信方式。設備接入方式目前有2種：直接接入：物聯(lián)網終端設備本身具備聯(lián)網能力直接接入網絡，比如在設備端加入NB-IOT通信模組，2G通信模組。網關接入：物聯(lián)網終端設備本身不具備入網能力，需要在

2、本地組網后，需要統(tǒng)一通過網關再接入到網絡。比如終端設備通過zigbee無線組網，然后各設備數(shù)據通過Zigbee網關統(tǒng)一接入到網絡里面。常用到本地無線組網技術有Zigbee，Lora,BLEMESH,sub-1GHZ等。在物聯(lián)網設備里面，物聯(lián)網網關是一個非常重要的角色。一個處在本地局域網與外部接入網絡之間的智能設備。主要的功能是網絡隔離，協(xié)議轉化/適配以及數(shù)據網內外傳輸。一個典型的物聯(lián)網網關架構如下：?常用的通信網絡主要存在2種方式：移動網絡(主要戶外設備用)?：移動網絡2G/3G/4G/5G/NB-IOT等

3、寬帶(主要戶內設備用)?：WIFI，Ethernet等2）設備接入云端的協(xié)議：物聯(lián)網設備終端接入網絡后，只是物聯(lián)網應用的開始。設備接入網絡后，設備與設備之間需要互相通信，設備與云端需要互相通信。只有互通，物聯(lián)網的價值才展現(xiàn)出來。既然要互通，則需要一套物聯(lián)網通信協(xié)議。只有遵循該套協(xié)議的設備相互間能夠通信，能夠交換數(shù)據。常用的物聯(lián)網通信協(xié)議主要有如下協(xié)議：CCP、MQTT、COAP、HTTP等，他們有個共同點都是基于消息模型來實現(xiàn)的。設備與設備之間，設備與云端之間通過交換消息來實現(xiàn)通信，消息里面攜帶了通信數(shù)據。

4、基于CCP接入（MQTT協(xié)議的精簡版）協(xié)議本身具備安全算法，不依賴TLS算法；協(xié)議大小更精簡，包頭，payload占用字節(jié)更少。例如header只有1個字節(jié)；協(xié)議支持多種通信模式，相對于MQTT，不僅支持Pub/Sub，還支持RPC/RRPC基于MQTT接入被廣泛用在嵌入式設備的消息傳輸上COAPCoAP是一種軟件協(xié)議旨在用于非常簡單的電子設備,讓他們通過互聯(lián)網交互通信。HTTP協(xié)議用RESTAPI的方式連接IoT。設備可以通過POST方式實現(xiàn)Pub消息到某個Topic。3）平臺功能：?設備接入：安全接入，

5、確保設備在云端的安全及合法性；快速接入。?設備授權?數(shù)據收集?監(jiān)控：通過物聯(lián)網收集到設備數(shù)據后，如果設備數(shù)據狀態(tài)超過預設的狀態(tài)則自動第一時間報警，管理員第一時間開展處理，可以通過遠程操作，下達命令，把問題解決在萌芽狀態(tài)。?報表統(tǒng)計：通過統(tǒng)計方法，對設備的歷史運行數(shù)據進行統(tǒng)計分析。可以按不同維度分析出不同報告。然后以圖表或者大屏方式展現(xiàn)在管理員面前。管理員可以快速直觀的了解到整個物聯(lián)網設備運行狀況。?數(shù)據挖掘/機器學習（故障預測）：從數(shù)據里面挖掘出有價值的東西出來。比如通過設備數(shù)據的連續(xù)跟蹤分析并結合人類過往

6、的設備運維經驗，通過機器學習方式預測設備發(fā)生故障概率，以及發(fā)生故障后可能的引起原因，并給出維修方案。4）參考架構百度搜到的物聯(lián)網平臺架構：?突出展示了物聯(lián)網設備，物聯(lián)網云平臺，云計算平臺是如何協(xié)同工作的，有較大的參考價值。規(guī)則引擎物聯(lián)網云平臺通常是基于現(xiàn)有云計算平臺搭建的。一個物聯(lián)網成熟業(yè)務除了用到物聯(lián)網云平臺提供功能外，一般還需要用到云計算平臺提供功能，比如云主機，云數(shù)據庫等。用戶可以在云主機上搭建web行業(yè)應用服務。規(guī)則引擎主要作用是把物聯(lián)網平臺數(shù)據通過過濾轉發(fā)到其他云計算產品上。比如可以把設備上報的數(shù)

7、據轉發(fā)到tablestore數(shù)據庫產品里。規(guī)則引擎一般使用方式：類SQL語言，通過編寫SQL語言，用戶可以過濾數(shù)據、處理數(shù)據，并把數(shù)據發(fā)到其他云計算產品，或者其他云計算服務。KafkaKafka是最初由Linkedin公司開發(fā)，是一個分布式、支持分區(qū)的（partition）、多副本的（replica），基于zookeeper協(xié)調的分布式消息系統(tǒng)，它的最大的特性就是可以實時的處理大量數(shù)據以滿足各種需求場景：比如基于hadoop的批處理系統(tǒng)、低延遲的實時系統(tǒng)、storm/Spark流式處理引擎，web/ngin

8、x日志、訪問日志，消息服務等等，用scala語言編寫，Linkedin于2010年貢獻給了Apache基金會并成為頂級開源項目。zookeeperZooKeeper是一個分布式的，開放源碼的分布式應用程序協(xié)調服務，是Google的Chubby一個開源的實現(xiàn)，是Hadoop和Hbase的重要組件。它是一個為分布式應用提供一致性服務的軟件，提供的功能包括：配置維護、域名服務、分布式同步、組服務等。5）參考架構：百度接