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? 物聯(lián)網(wǎng)平臺正熱，具體要實現(xiàn)哪些功能，遵照什么原則進行搭建，這些問題，都可以在本文找到答案。
近些年“物聯(lián)網(wǎng)平臺”這個詞沒少聽，可它到底有哪些功能呢？
物聯(lián)網(wǎng)平臺在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應用層，是一個PaaS平臺，具體請參考上一篇：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品入門之架構(gòu)篇。
一、物聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)平臺會根據(jù)自己的商業(yè)目標有不同的側(cè)重，但大體都是在以下架構(gòu)上進行增減：
這張圖北向接應用，南向接設備，以下著重說一下我對設備接入、設備管理和規(guī)則引擎的理解。
二、設備接入
設備接入指的是將設備注冊至平臺并通信，需要設備與云端之間有安全可靠的雙向連接。主要考慮幾個方面：
1. 設備入網(wǎng)方式
入網(wǎng)方式其實是選擇什么通訊技術(shù)，Wi-Fi、Lora、藍牙還是Zigbee等等？平臺需要根據(jù)自身定位（白電行業(yè)？智慧工廠？智慧園區(qū)？）選擇支持的入網(wǎng)方式， 容納的入網(wǎng)方式越多，可容納設備類型就越多，平臺的實現(xiàn)也越復雜。
舉2個例子：
如果平臺支持Zigbee（請參考：物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸及聯(lián)網(wǎng)方式）設備，那么平臺是否也應該管理網(wǎng)關(guān)設備呢，是否應該支持網(wǎng)關(guān)與設備的拓撲結(jié)構(gòu)呢？
Wi-Fi設備初始化的時候用平臺的APP通過AP（Access Point）模式就可以讓設備連網(wǎng)并通信，但Zigbee設備是自組網(wǎng)的方式，即會自動連接至網(wǎng)關(guān)，再通過網(wǎng)關(guān)和平臺通信。
ZigBee設備接入云端
這篇文章詳細的介紹了不同通信方式的優(yōu)點缺點，強烈推薦。如何選擇物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)？
2. 傳輸協(xié)議（Http、CoAP、MQTT等等）
平臺層要兼容不同的協(xié)議才能連接盡可能多的設備，而具體支持哪些協(xié)議需要從通信安全、平臺定位等方面權(quán)衡考慮。
MQTT是多個客戶端通過一個中央代理傳遞消息的多對多協(xié)議。
CoAP基本上是一個在Client和Server之間傳遞狀態(tài)信息的單對單協(xié)議。
HTTP是適合使用在性能好一些的終端上，相對以上一些比較重，對設備要求相對高一些。
3. 身份認證
目前市面上的認證方式大都通過將Token或者Secret燒錄到硬件設備進行認證，但過程各有特點。
例如阿里云是先將Product Key、ProductSecret燒錄到設備中，并通過動態(tài)注冊的方式獲得DeviceSecret后進行數(shù)據(jù)通信，而有的是通過將Token直接燒錄到設備中進行認證和數(shù)據(jù)傳輸。
阿里云設備認證過程
三、設備管理
物模型
物模型是個概念，不是實體，有的平臺叫產(chǎn)品，是一類設備的總稱，物模型和物的關(guān)系就像“男人”這個詞和“身份證號碼是123233198802340123這個男人”的關(guān)系一樣，物模型的定義包括基本信息和屬性的定義。
物模型和物的關(guān)系
不同廠商物模型功能不盡相同，開源的Thingsboard都沒有這個概念。所以物模型是從用戶體驗和平臺自身業(yè)務角度出發(fā)提出的概念，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計、用戶體驗、產(chǎn)品發(fā)展做了充足的準備。
實現(xiàn)物模型需要考量很多東西，比如阿里定義物模型基本信息的時候要選擇行業(yè)、是否是網(wǎng)關(guān)、是否接入網(wǎng)關(guān)、連網(wǎng)方式等，定義功能時又有了事件、屬性、服務的分類（事件、屬性、服務這個說起來就更技術(shù)了）。
設備影子
設備影子用于緩存設備狀態(tài)，設備在線時可以直接接收云端指令，離線時主動獲取云端指令。設備影子將設備與應用解耦，解決不穩(wěn)定無線網(wǎng)絡下通信不可的靠痛點。
舉個例子：
把云端比喻成我，設備比喻成男朋友。我不帥的男朋友在線，于是我發(fā)了一個“變帥”的指令，男朋友收到后馬上執(zhí)行，然后就變帥了。我不帥的男朋友離線了，聯(lián)系不到，于是我發(fā)了一個“變帥”的指令存儲到設備影子中，男朋友上線后主動看設備影子，執(zhí)行“變帥”指令，然后就變帥啦。
跑錯地方的物影子介紹
從實現(xiàn)層面看：
設備影子是一個 JSON 文檔每臺設備僅有一個影子參考：設備影子概覽https://help.aliyun.com/document_detail/53930.html
固件升級（OTA）
OTA全稱是Over-the-Air，即空中加載的意思，在物聯(lián)網(wǎng)平臺指的是固件升級。
固件是數(shù)碼設備最基礎、最底層工作的軟件，是設備內(nèi)部保存的設備“驅(qū)動程序”，通過固件，操作系統(tǒng)才能按照標準的設備驅(qū)動實現(xiàn)特定機器的運行動作。
固件升級的前提是固件和平臺都支持固件升級功能，平臺層需要對設備的固件進行管理，并實現(xiàn)遠程批量升級。
這個功能的意義是什么？試想一下投入使用后的一批設備出現(xiàn)了問題，難道要一個個處理，顯然遠程批量操作節(jié)省了大量的人力。
但OTA是一個超級大的功能，涉及到設備分組、固件分布、固件校驗等等功能，每一個功能都值得反復討論，一些廠商的OTA功能甚至是一個體系。
數(shù)據(jù)的上下行
數(shù)據(jù)的上下行指的是信息在設備和平臺間流轉(zhuǎn)，設備上報信息到平臺是數(shù)據(jù)的上行，平臺或者應用層下發(fā)命令到設備是數(shù)據(jù)的下行，是物聯(lián)網(wǎng)平臺的基礎功能。
四、規(guī)則引擎
規(guī)則引擎是物聯(lián)網(wǎng)平臺的一個重要功能模塊，是處理復雜邏輯的引擎，主要對感知層搜集的數(shù)據(jù)進行篩選、變型（物解析）、轉(zhuǎn)發(fā)、操作等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯和上層業(yè)務的解耦。一般平臺會分為物解析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和場景聯(lián)動三個子功能。
規(guī)則引擎
物解析
硬件設備受限于存儲、空間大小、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴}，和平臺進行交互時使用的是底層語言，為了互相識別語義，平臺側(cè)提供底層語言和平臺語言的翻譯腳本。腳本將底層語言翻譯成平臺語言和將平臺語言翻譯成設備底層語言的過程就是物解析。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)了將感知層的數(shù)據(jù)進行篩選并轉(zhuǎn)發(fā)至其他設備或者存儲、大數(shù)據(jù)等云服務的功能，減少了上層應用的數(shù)據(jù)處理量，繼而提升上層數(shù)據(jù)處理效率。目前大部分通過SQL語句和轉(zhuǎn)發(fā)訂閱Topic方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的篩選和轉(zhuǎn)發(fā)。使用Topic的好處在于可以靈活選擇物模型或者設備的范圍。
參考：阿里云的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)https://help.aliyun.com/document_detail/42734.html?spm=a2c4g.11186623.6.605.3ae32d8dkHIHFi
場景聯(lián)動
聯(lián)動的意思是多類設備間的相互影響。例如“在辦公區(qū)域，紅外設備感應到有人移動時開啟所有燈”這個場景就實現(xiàn)了紅外傳感器和燈的聯(lián)動。規(guī)則引擎負責影響規(guī)則的制定和影響范圍的劃分，也是通過SQL語句和轉(zhuǎn)發(fā)訂閱Topic等方式實現(xiàn)。
五、總結(jié)
以上是我對物接入、物管理、規(guī)則引擎的理解，不同的平臺根據(jù)自身業(yè)務特點在實現(xiàn)時都有所添加或取舍，網(wǎng)上最全的參考文檔莫過于各開放平臺的操作手冊了，感謝！
放兩張別人家的產(chǎn)品架構(gòu)圖：
百度智能云物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品架構(gòu)
阿里物聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)品架構(gòu)
本文由 @娜娜 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理，未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載。
題圖來自Unsplash，基于CC0協(xié)議
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發(fā)布于2023-06-09
