物联网平台的产品架构

   在国内，常见的物联网平台包括但不限于以下几个：
1‌、Maxdoop‌：这是一个新兴的开源物联网平台，以其清晰的代码布局和简朴的上手流程受到开发者的青睐。Maxdoop集成了装备管理、数据安全通讯、消息订阅和规则引擎等物联网核心功能，并支持自定义通讯协议以连接海量装备。它的技能上风在于采用的主流前后端技能，如Vue、TypeScript和SpringBoot，包管了平台的先进性和稳固性‌。
2、DC3‌：基于Spring Cloud的开源物联网平台，专为快速开发和部署物联装备接入项目设计。DC3的架构设计包括驱动层、数据层、管理层和应用层，提供了一整套物接洽统办理方案。它的技能实现基于松耦合的微服务，从物理域数据采集到信息域数据处理，提供了全面的服务支持‌。
3、Thingskit‌：提供一个即插即用的物联网平台，支持多种标准物联网协议，资助用户快速实现数据收集、分析处理和装备管理。Thingskit的核心上风包括海量连接、高性能、数据安全和易运维等，为用户提供了一个可靠的物联网办理方案‌。
4、JetLinks‌：一个开源的企业级物联网平台，集成了装备管理、数据安全通讯和规则引擎等核心本领。JetLinks支持海量装备接入，并提供了云端API，通过调用这些API可以实现长途控制。它的技能上风在于自主研发的底层组件和全相应式非壅闭的开发方式，确保了高性能和高可靠性‌。
5、EMQ‌：一个高性能的MQTT消息服务器，支持MQTT 5.0和3.1.1，提供了可扩展性、可靠性、安全性和高性能的消息分发本领‌。
6、华为云物联网平台‌：用户可以快速构建和部署物联网应用，实现装备的互联和数据的智能分析，为各行业提供全面的物联网办理方案‌。
7、复兴物联网云平台‌：提供了全面的物联网服务，包括装备接入、数据管理、应用开发等功能，支持多种装备接入方式和数据管理功能‌。
8、海康威视物联网云平台‌：为企业和个人提供了全面的物联网办理方案，支持各种类型的物联网装备接入和管理，及时采集和处理装备生成的数据‌。
 
  
一、物联网先容
1. 概述
物联网（ IoT ，Internet of things ）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感装备与互联网联合起来而形成的一个巨大网络，实如今任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。
在传感技能、微机电体系、通讯技能、云盘算等技能财产的支持下，物联网技能的发展非常迅速，而且作为近年来受国家政策鼎力大举扶持的国家战略，开始备受瞩目，逐渐迎来各种商机，市场也在逐渐扩展。
在未来十年，随着物联网与互联网、人工智能、5G、大数据等技能的发展，即将迎来引领社会发展的智能化时代。对于物联网技能的应用，可划分为四层，分别感知层、网络层、平台层、应用层：
感知层：即通过传感技能，感知并采集物理世界的数据，创建人与物之间的沟通桥梁；
网络层：网络层作为数据传输的管道，把物与互联网进行连通，实现人、机、物之间互通；
平台层：数据接入到体系平台后，平台可对数据进行剖析、分析、处理后，提供丰富的服务与功能；
应用层：物联网的终极将会应用于各类行业，如智能家居、智能汽车、聪明城市、聪明交通、聪明医疗等等，推动智能化发展。
2. 产品架构
物联网平台，提供海量装备的接入与管理本领，可以将您的IoT装备连接到云平台，支撑装备数据采集上云和云端下发下令给装备进行长途控制，根据不同的应用场景，资助您快速构建物联网安全监测办理方案。
构建一个完备的建物联网安全监测办理方案，重要分为装备、物联网平台、行业应用3个部分：
1）装备
即物联网技能中的感知层和网络层。
对于各类传感装备，可以通过zigbee/Lora/RS485等通讯方式接入传感网，或通过4G/5G/NB-IoT/以太网等多种网络接入物联网平台，并使用MQTT协议将业务数据上报到平台，平台也可以将控制下令下发给装备。
2）物联网平台
即物联网技能中的平台层。
物联网平台作为承接装备与行业应用的中间服务，它承载了抽象化的业务逻辑及标准化的核心数据模型，实现装备的快速接入，同时提供强大的模块化本领，支撑行业应用场景下的各类需求。
3）行业应用
即物联网技能中的应用层，通过调用物联网平台提供的API接口，快速构建满足行业需求的功能模块。

本文举例的物联网平台产品架构，是创建在安全监测为应用领域来设计的，不同企业的产品架构多少会与上图会有收支，但是整体框架应该是雷同的，将着重先容我对物联网平台的理解。
二、感知层
感知层，实现对物理世界的识别感知、信息采集，是物理世界和信息世界的重要桥梁。感知层包括RFID、传感器等装备。
1）RFID（射频识别技能）
通过一个小小的标签，便拥有信息存储、信息收发的本领，使得每个物体都被赋予了一个ID，为物体识别带来极大的便利。
2）传感器
对于传统的定义为：能感受到被测量并按照一定的规则转换成可用输出信号的器件或装置。对于广义上的传感器，在此基础上还会参加微处理器、模数转换、通讯模组、电路设计、嵌入式步调等本领，极大程度地提拔传感器的智能化。
三、网络层
网络层，实现数据传输，把数据从感知层传输至平台层。网络层又分为物接入互联网、互联网传输两部分。
1. 物接入互联网部分
分为三类通讯方式：有线通讯、无线短距局域网通讯、无线长距广域网通讯。
1）有线通讯
以太网/光纤；
串口通讯：按位（bit）发送和接收字节，如USB/RS485/RS232等。
2）无线短距局域网通讯
ZigBee（紫蜂）：一种低速短距的无线通讯技能，工作频段在4GHz，通讯距离在百米范围，功耗低。通过节点+网关的方式，可以搭建万级节点拓扑的私有网络；
Wifi：一种高速短距的无线通讯技能，工作频段在2.4GHz和5GHz，通讯距离在百米范围，功耗很大，一般只用于有源装备；
Bluetooth（蓝牙）：一种中速短距的无线通讯技能，工作频段在4GHz，通讯距离在十米范围，连接装备的数量不多。
3）无线长距广域网通讯
Lora（Long Range Radio）：一种低速远距调制技能，采用线性调制扩频方式，增强通讯距离，可达2~15km的范围，在中国使用的是470-510MHz免授权频段。与ZigBee雷同也是需要通过节点+网关的方式搭建网络，功耗较低；
NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄带物联网）：一种新兴的低功耗远距通讯技能，属于授权频段，只需要180kHz的带宽便可部署至运营商网络上。通讯距离也在10km级别。其低功耗休眠机制，会导致无法及时通讯；
4G：第四代移动通讯技能，高速远距通讯，在中国使用的工作频段为824~960 MHz，1710~2690 MHz。传输数据量大，功耗也大。
2. 互联网传输部分
目前有两种主流的通讯协议：MQTT和CoAP
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）：是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议，可保持长连接，实现多对多异步通讯；
CoAP（The Constrained Application Protocol，受限应用协议）：是一种客户端-服务器单对单的协议，具备轻量低功耗的特点。

上图为装备上平台的数据信息流。对于平台层的各种本领，下面将会睁开分析。
1. 产品管理
产品是装备的集合，通常是一组具有相同功能定义的装备集合。该模块以一种硬件产品为粒度，创建产品及配置产品相干信息。
产品信息管理：硬件产品的功能描述、性能参数、发布状态等信息管理；
组网拓扑管理：对于传感器、采集仪、网关，由于通讯方式不同，产品的组网拓扑便不同。此处描述各类产品入网的拓扑关系；
版本&固件管理：对产品的版本信息及固件进行管理；
物模型管理：物模型，即一类物理世界的实物（如传感器）在平台的数字化模型。物模型对该产品的上行数据、下行指令，上下行动作进行描述。简朴来说，物模型就是该实体能对外提供什么信息以及能对它做什么，因此物模型是装备与平台之间的关键枢纽。
2. 装备管理
装备是硬件产品的最小单位，每个装备都对应一个唯一编码，从装备入库开始便记录相干信息，而且可以对装备进行资产分配、安全认证、配置操作等行为，最后对装备从入库到报废的全生命周期管理。
装备全生命周期管理：对装备的物理状态、康健状态、资产归属、调试日记进行记录，记录装备从入库到报废的全生命周期，便于题目追溯分析。
装备资产管理：对装备资产进行划分，便于控制用户装备权限。
虚拟装备：根据物模型构建虚拟装备，用于用户体验、真实装备受限时的模仿调试验证、批量压考试证平台性能等场景。
装备影子：每个装备有且只有一个装备影子，装备可以通过MQTT获取和设置装备影子来同步状态，用于存储装备上报状态、应用步调盼望下发的配置，解耦应用于终端装备。一般用于网络不稳固、装备无法及时通讯、一个装备在同一时间被反复请求等场景。
3. IoT装备接入
物联网平台支持海量多元异构数据的装备接入，通过简易的配置，便可创建装备与云平台之间的接洽，实现稳固可靠的双向通讯。
协议接入：使用MQTT协议接入数据，并根据场景定义不同topic进行消息发布订阅。
装备鉴权认证：以网关为单位，对接入数据topic做发布订阅鉴权认证，实现topic级别的权限隔离，提高接入安全性。
数据转换剖析：对接入的异构数据进行格式同一，根据物模型对接入数据进行剖析。
装备接入配置：此处的目标是把接入到平台的数据与具体的实体对象进行握手，以便于在应用中可以或许区分不同实体对象的数据。此处依靠于产品物模型与产品组网拓扑。需要注意的是，在应用层中，根据不同业务属性，大概会把实体对象做某些关系映射。
消息通讯：当完成装备接入配置后，用户便能实现对装备的交互，包括数据上报、下令下发等。
4. 数据展示
该模块对物联网收集的数据，运用相应的可视化图表进行展示，以便于物联网监测数据能直观展示。此处功能与企业业务方向会精密相干。
基础监测数据：对布局化数据进行基础图形表格数据展示。
体系集成数据：对视频监控、车流量等体系集成类进行数据展示。
数据可视化：安全监测领域主流的可视化体系，如BIM、GIS、视频融合、人员定位、可视化大屏等。
数据管理：对原始数据的数据维护、数据下载、文档管理等服务。
5. 数据分析
该模块对展示的数据加以分析，把物联网海量数据变成有价值的数据。此处功能与企业业务方向会精密相干。
基础数据分析：包括同步分析、关联分析、同步分析、频谱分析、风玫瑰图分析；
高级数据分析：针对特定传感器的高级算法分析，包括索力算法分析、动态称重分析、深度测斜分析、柱体分析、索承布局分析；
陈诉报表分析：专业布局人员使用的分析工具，制作专业分析陈诉。
6. 规则引擎
规则引擎是指用户可以在物联网平台上可以配置某些规则，在判定条件满足规则后，平台会执行相应的动作来满足用户需求，灵活构建场景联动、报警等定制化业务场景。规则引擎所需要的元素如下：
1）触发条件
触发对象：可以是某个装备，某个测点，也可以是某个时刻，或某个事件；
触发条件：可以是简朴的上下限判定，也可以是一个复杂的函数/算法判定；
触发时间：即时效性，可以是不停有效，或者规定时间内有效；
沉淀机制：克制装备上传相同数据导致重复触发规则。
2）执行动作
指令下发：即对制定装备发送指令；
发送关照：如短信、邮件、小步调、APP推送等；
产生报警：在运维报警监控界面产生一条报警记录；
执行时间：立即、或延时；
执行规则：执行某条规则；
规则状态开关：开启或关闭某条规则。
3）日记
每条状态为开启的规则，每次执行都要留有日记，存储触发时间、判定依据、执行动作记录等。
7. 运维服务
此模块为专业运维团队提供运维服务，是业务正常运作的关键。
运维监控：对项目运维环境进行监控，包括装备拓扑网络、运维报警监控、无效数据、装备报表分析；
装备调试：对装备进行长途在线调试；
OTA升级：上传新的升级包，并将OTA升级消息推送给装备，装备即可在线升级；
日记服务：包括装备全生命周期日记、用户操作日记等；
业务工单：支持业务运作的跨部分协作工单，此工单内容根据企业业务不同会有较大差异，此处不做具体睁开分析。
五、行业应用层
物联网的应用领域涉及非常广，比如跟生活相干的家居、饮食、医疗、教诲、旅游等，也有跟行业相干的交通、物流、工业、安防、能源等。以下简朴枚举几个应用场景。
1. 智能家居
智能家居是以住宅为单位，通过物联网技能把家中的各类装备（如家电装备、照明、安防、摄像头、电源、影音等）连接到一起，实现家电控制、防盗报警等装备智能化场景联动。
通过AI语音、触屏、生物识别等交互方式实现人与物的智能化互动，极大地提拔便利性、安全性、舒适性的居家体验。
2. 聪明交通
随着社会经济和科技的快速发展，城市化水平越来越高，机动车的数量也迅速增长。
随着物联网、大数据、云盘算等技能的发展和应用，需要一种面向人、车、基础设施的聪明交通管理方案，以便于为城市的交通领域提供更高效、绿色、安全的出行方式。其中有多类主流的应用场景：
交通及时监控：及时监控交通事故、交通拥堵、交通违章等题目；
基础设施布局安全监测：对于桥梁、路面等布局安全做监测，及时监测布局破坏环境并及时维护，猜测寿命，包管交通安全；
车辆智能管理：使用先进的传感技能、定位技能，及时监控车辆的运行状态及轨迹，实现智能充电、智能停车、ETC等场景；
公共设施智能调度：如红绿灯、路灯、摄像头监控、公交车等，根据实际交通环境及算法，实现智能调度。
3. 智能制造
工业互联网是实现智能制造的关键。其本质是通过开放的、全球化的工业级网络平台把装备、生产线、工厂、供应商、产品和客户精密地连接和融合起来，高效共享工业经济中的各种要素资源，从而通过自动化、智能化的生产方式低沉本钱、增长效率，资助制造业延长财产链，推动制造业转型发展。
4. 聪明能源
对能源行业实现自动化、智能化。对于当前重要能源电力，覆盖了发电、输电、变电、配电、用电等环节，实现电力智能监测、掩护与管控。
5. 聪明医疗
通过物联网、大数据、人工智能等技能，实现患者、医护人员、医疗机构、医疗装备之间的信息互动，完善医疗管理体系，提高医疗效率与服务质量。
六、总结
如今的物联网技能的应用，存在许多机会，这一片蓝海市场等着我们一起开辟。不可否认的是，物联网给我们带来更加便利的生活，给社会经济带来更快速发展。
然而，也面临着许多挑战，如平台的易用性、海量数据的接入稳固性、海量数据的意义发掘、跨企业跨平台的技能通用性、数据安全性等。即将进入智能化时代的我们，一起来积极拥抱这些新兴技能吧。

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