物联网云平台怎么搭建?

物联网云平台怎么搭建?

2022-03-04

作者:yunzhimeng

物联网云开发平台,应该是基于现在的互联网,通讯技术来建构,而不依赖与特定的硬件模块,用户可以基于自身的设备技术架构,简单轻松接入物联网。

1. 四大核心模块

在物联网中存在4大核心模块,那就是设备管理,用户管理,数据传输管理,数据管理,只有具备了这四大核心模块,才能认为是一个完整的物联网平台,而所有其他的功能模块都是基于此四大功能模块的延展。

云之梦物联网云平台解决方案

1.1 设备管理

设备类型管理:定义设备的类型,此功能一般由设备的制造商来定义,一种设备类型最重要的是关联到一套独有的数据解析方法,数据的存储方法,已经设备规格等数据,也只有设备的制造商才可以编辑有关设备类型的数据,而设备的使用者只能浏览设备类型的相关信息

设备管理:设备管理定义设备相关信息,每个设备必须定义其设备类型,设备类型有使用者属性,设备在完成销售,并被使用者激活后设备就属于设备使用者了,这时候设备使用者对设备有完全的控制权,可以控制设备的哪些数据可以被制造商查看,可以被哪些用户查看等权限。

1.2 用户管理

组织管理:在物联网云平台中一个很重要的观念就是组织,所有的设备,用户,数据都是基于组织的管理的,设备制造商是一个组织,设备的使用者是一个组织,家庭都可以是一个组织。

用户管理:用户是基于一个组织下的人员构成,每个组织下面都有管理员角色,管理员可以为其服务的组织添加不通的用户,并分配每个用户不同的权限。一个用户也可以属于多个不同的组织,并且扮演不同的组织。

用户组:一组用户,也是基于组织的用户组管理,同一用户组的用户拥有相同的权限

权限管理:同样是基于组织的权限管理,主要是针对对象级别的权限细分,如设备的浏览权限,可以控制每个用户是否看到这个设备;设备数据浏览权限定义是否可以查看设备的运行数据。

1.3 数据传输管理

1.31 基本格式数据传输管理,定义针对一类型设备的数据传输协议,基本格式是:

​每一个设备有厂商唯一的序列号,因为每个制造商有自己的编码格式,固此序列号没有固定格式。

命令码,为此条数据的作用,比如是上传数据,或者服务器下发给设备的命令等,一般采用2位数字编码00~99

数据,此部分是此条报文,所包含的数据部分,每个协议可以定义不同的解析方式,比如服务器在收到数据包后,会根据预先定义好的解析方式解析数据字段,并按照规则存储。

1.32 数据解析定义

每种设备类型可以定义多条命令,每个命令都有自己不同的解析方式,组织的管理员可以为自己的设备类型定义解析方式,服务器接收到数据后,会自动根据预先定义的解析方式解析数据字段,设备开发者要根据在IOT平台定义的数据格式,自行开发自己设备的解析代码,数据字段都按照HEX方式收发。

1.33 数据的存储

存储要支持分布式架构,可以为每个设备定义不同的存储位置,在diego iot中数据存储使用mysql数据库,实现不同的设备存储在不同的mysql数据库中。
每条数据定义生命周期,在生命结束后,系统将自动删除。

1.4 数据管理

权限管理,数据的权限在物联网平台中是至关重要,数据属于谁是一个非常重要的概念,只有设备的拥有者才能定义数据可以给谁看;

大数据,物联网数据本身就是海量的数据,我们可以借助一些开源的大数据平台来实现数据的可视化分析,只有经过分析的数据才是有价值的数据;

数据的导出,用户可以导出数据到本地做分析;

2.网络通讯

现在所有的云端的物联网平台和设备之间的通讯,本质上都是建构在TCP/IP协议之上的,只是对数据包的再封装而已,基于此我们可以是用wifi,4g来实现设备和云平台的通讯,不过设备与设备之间的通讯,可以有wifi,Bluetooth,zigbee等,下面介绍几种常用的通讯架构。

2.1 基于移动3/4G通讯

此架构是最简单的架构,设备就如同我们的手机,基于移动通讯来上网,其主要需要考虑如下几点:

每个设备都需要一个SIM卡,可以到移动服务器商办理专门针对物联网的SIM卡;

数据流量问题,这种架构完全是走数据流量,如果有视频数据,将会产生比较大的流量费用,这都是要考虑的;

通讯质量问题,这完全依赖于移动服务商的网络覆盖状况,就如同我们手机一样,在有些环境下是没有信号的,也就没办法收发数据;

2.2 基于wifi局域网

此中架构,适合于所有的物联网设备都是运行在一个局部环境中,设备通过wifi或者有线连接到路由器,而由路由器统一连接的物联网服务器,就如同我们家中装一个wifi路由器上网一样的架构,需要注意的事项:

1.局域网内的智能设备,是没有公网独立的ip的,只有一个局域网内的ip,带来的问题就是,设备可以直接给物联网服务器发送数据包,而物联网服务器是不能直接给设备发送数据包,就因为设备没有公网独立ip。

2.功耗问题,对于使用wifi接入的设备,最好不是电池供电,因为wifi的功耗比较大。

3.干扰问题,如果在大型的厂房部署这种架构,一定要考虑,厂房内是否有强干扰源,如电磁干扰,可以考虑采用工业级的无线路由器,一般抗干扰能力比较强。

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2.3 基于蓝牙通讯

一般的基于蓝牙的物联网,会考虑通过蓝牙网关来部署。

蓝牙由于其点对点的通讯方式,所以要考虑如下问题:

1.蓝牙网关的容量问题,也就是一个蓝牙网关能接入几个蓝牙设备,这取决于蓝牙网关中使用了多少个蓝牙设备。

2.蓝牙的配对问题,蓝牙设备直接的通讯都首先配对才能通讯,如果实现自动配对,如果不能自动配对,大规模部署,将是一个很麻烦的事情。

还有一种场景是针对不需要一直在线的物联网设备,而只是在某种特殊需求的情况下,需要连上服务器,这中场景下,我们可以通过手机的蓝牙功能来让设备接入物联网。

蓝牙手环是这种架构的一种典型应用模式

2.4 基于zigbee

ZigBee也是一种流行的组网模式,zigbee本身设计是针对传感器之间的联网,具有非常强的低功耗能力。

zigbee接入网络也依赖于zigbee网关,网关本身也是一个zigbee设备,zigbee设备是自组网的,在使用过程中注意的问题有数据量的问题,设备能力和功耗本身是自相矛盾的,由于ZigBee是超低功耗方案,固在通信能力上也是打折扣的,很适合一些传感器数据的采集,如温度湿度,但如果对大数据量的视频类的就不适用了。
这里主要介绍了,几种常用的物联网部署架构,至于物联网协议,这里就不多介绍,网上文章非常多。

3.智能设备

diego iot设计的初衷是让智能设备开发者摆脱对特殊模块的依赖,对于智能设备的开发,只要具备联网功能即可,没有特别多的要求。

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