1、精選文檔IoT需求&方案分析1、 需求分析Iot平臺系統設計關鍵要點： 設備接入網絡方案 設備間通信 物聯網數據的用途 如何搭建起一個物聯網系統框架？它的技術架構又是怎么樣？ 物聯網終端軟件系統架構？ 物聯網云平臺系統架構？2、 方案分析系統架構：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：物聯網終端設備本身具備聯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：物聯網終端設備本身不具備入網能力，需要在本地組網后，需要統一通過網關再接入到網絡。 比如終端設備通過zigbee無

2、線組網，然后各設備數據通過Zigbee網關統一接入到網絡里面。常用到本地無線組網技術有Zigbee，Lora,BLE MESH, sub-1GHZ等。在物聯網設備里面，物聯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，協議轉化/適配以及數據網內外傳輸。一個典型的物聯網網關架構如下：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等寬帶(主要戶內設備用)：WIFI，Ethernet等2）設備接入云端的協議：物聯網設備終端接入網絡后，只是物聯網應用的開始。 設備接入網絡后，設備與設備之間需要

3、互相通信， 設備與云端需要互相通信。 只有互通，物聯網的價值才展現出來。 既然要互通，則需要一套物聯網通信協議。只有遵循該套協議的設備相互間能夠通信，能夠交換數據。常用的物聯網通信協議主要有如下協議：CCP、MQTT、COAP、HTTP等，他們有個共同點都是基于消息模型來實現的。設備與設備之間，設備與云端之間通過交換消息來實現通信，消息里面攜帶了通信數據。基于CCP接入（MQTT協議的精簡版）協議本身具備安全算法，不依賴TLS算法；協議大小更精簡，包頭，payload占用字節更少。例如header只有1個字節；協議支持多種通信模式，相對于MQTT，不僅支持Pub/Sub，還支持RPC/RRPC

4、基于MQTT接入被廣泛用在嵌入式設備的消息傳輸上COAPCoAP是一種軟件協議旨在用于非常簡單的電子設備,讓他們通過互聯網交互通信。HTTP協議用RESTAPI的方式連接IoT。設備可以通過POST方式實現Pub消息到某個Topic。3）平臺功能： 設備接入：安全接入，確保設備在云端的安全及合法性；快速接入。 設備授權 數據收集 監控：通過物聯網收集到設備數據后，如果設備數據狀態超過預設的狀態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。 報表統計：通過統計方法， 對設備的歷史運行數據進行統計分析。可以按不同維度分析出不同報告。然后以圖表或者大屏

5、方式展現在管理員面前。 管理員可以快速直觀的了解到整個物聯網設備運行狀況。 數據挖掘/機器學習（故障預測）：從數據里面挖掘出有價值的東西出來。比如通過設備數據的連續跟蹤分析并結合人類過往的設備運維經驗，通過機器學習方式預測設備發生故障概率，以及發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網平臺架構：突出展示了物聯網設備， 物聯網云平臺， 云計算平臺是如何協同工作的，有較大的參考價值。規則引擎物聯網云平臺通常是基于現有云計算平臺搭建的。 一個物聯網成熟業務除了用到物聯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，云數據庫等。用戶可以在云主機上搭建web

6、 行業應用服務。規則引擎主要作用是把物聯網平臺數據通過過濾轉發到其他云計算產品上。 比如可以把設備上報的數據轉發到table store數據庫產品里。規則引擎一般使用方式：類SQL語言，通過編寫SQL語言，用戶可以過濾數據、處理數據，并把數據發到其他云計算產品，或者其他云計算服務。KafkaKafka是最初由Linkedin公司開發，是一個分布式、支持分區的（partition）、多副本的（replica），基于zookeeper協調的分布式消息系統，它的最大的特性就是可以實時的處理大量數據以滿足各種需求場景：比如基于hadoop的批處理系統、低延遲的實時系統、storm/Spark流式處理引

7、擎，web/nginx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調服務，是Google的Chubby一個開源的實現，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：百度接入IoT Hub6）參考架構：阿里云物聯網套件數據通道為設備和物聯網應用程序提供發布和接收消息的安全通道。數據通道目前支持CCP協議和MQTT協議。用戶可以基于CC

8、P協議實現Pub/Sub異步通信，也可以使用遠程調用（RPC）的通信模式實現設備端與云端的通信。用戶也可以基于開源協議MQTT協議連接阿里云IoT，實現Pub/Sub異步通信。安全認證&權限策略為每個設備頒發阿里云IoT的憑證，依賴憑證才能連接阿里云IoT。提供設備級的授權粒度，任何設備必須經過授權才能對某個Topic發布訂閱消息服務端也需要經過授權才能操作其他賬號下的Topic設備共享平臺提供Topic跨賬號的授權，幫助用戶實現跨廠商的數據共享，進而實現更加豐富智能的場景。規則引擎為用戶提供類SQL語言的規則引擎，幫助用戶過濾數據、處理數據，并能夠發送數據到阿里云其他服務，例如RDS,OTS，ONS等等，也能夠發送到數據到其他Topic。設備快照（待上線）保存設備的最新狀態