IOT(5)—物联网系统框架介绍

转载： https://blog.csdn.net/robert_tin

物联网系统框架介绍

下面将谈到几个关键问题：

• 设备如何接入网络/li>
• 设备间如何通信/li>
• 物联网数据的用途/li>
• 如何搭建起一个物联网系统框架呢的技术架构又是怎么样呢/li>
• 物联网终端软件系统架构/li>
• 物联网云平台系统架构/li>

1. 物联网设备如何接入到网络/h3>

只有设备接入到网络里面，才能算是物联网设备。这里涉及到2个关键点：接入方式以及网络通信方式。

设备接入方式：

当前有2种接入方式

1. 直接接入：物联网终端设备本身具备联网能力直接接入网络，比如 在设备端加入NB-IOT通信模组，2G通信模组。
2. 网关接入：物联网终端设备本身不具备入网能力，需要在本地组网后，需要统一通过网关再接入到网络。 比如终端设备通过zigbee无线组网，然后各设备数据通过Zigbee网关统一接入到网络里面。常用到本地无线组网技术有Zigbee，Lora,BLE MESH, sub-1GHZ等。

在物联网设备里面，物联网网关是一个非常重要的角色。一个处在本地局域网与外部接入网络之间的智能设备。主要的功能是网络隔离，协议转化/适配以及数据网内外传输。

一个典型的物联网网关架构如下： 

带RTOS设备终端系统框架： 

物联网云平台系统架构主要包含四大组件：

• 设备接入
• 设备管理
• 规则引擎
• 安全认证及权限管理

设备接入

设备接入主要都干些什么呢nbsp;
1.包含多种设备接入协议，最主流的是MQTT协议。有些云计算厂商也在MQTT协议上精简协议变成独有的接入协议。 
2.并发连接管理，维持可能是数十亿设备的长连接管理。

如果应对数十亿的设备连接管理目前开放出来的MQTT代理服务器大都是单机版，最多也就是并发连接十几万设备。因此如果要管理数十亿的连接，需要用到负载均衡，用到分布式架构。在云平台需要部署分布式MQTT代理服务器。

设备管理

一般以树形结构的方式管理设备，包含设备创建管理以及设备状态管理等等。根节点以产品开始， 然后是设备组，再到具体设备。 
主要包含如下管理： 
产品注册及管理 
产品下面的设备增删改查管理 
设备消息发布 
OTA设备升级管理等

规则引擎

物联网云平台通常是基于现有云计算平台搭建的。 一个物联网成熟业务除了用到物联网云平台提供功能外，一般还需要用到云计算平台提供功能，比如云主机，云数据库等。用户可以在云主机上搭建web 行业应用服务。

规则引擎主要作用是把物联网平台数据通过过滤转发到其他云计算产品上。 
比如可以把设备上报的数据转发到table store数据库产品里。

规则引擎一般使用方式：类SQL语言，通过编写SQL语言，用户可以过滤数据、处理数据，并把数据发到其他云计算产品，或者其他云计算服务。

安全认证及权限管理

物联网云平台为每个设备颁发唯一的证书，需要证书通过后才能允许设备接入到云平台。云平台最小授权粒度一般是做到设备级。我们所说的证书一般分为2种：一种是产品级证书，一种是设备级证书。 产品级证书拥有最大的权限，可以对产品下所有的设备进行操作。 设备级证书，只能对自己所属的设备进行操作，无法对其他设备进行操作。

因此每个接入云平台的设备都在本地存储一个证书（其实存在形式是一个KEY，有多个字符串构成）。每次与云端建立连接时，都要把证书带上。以便云端安全组件核查通过。

云计算产品

大数据计算产品， 云基础服务（高性能服务器，云数据库，云网络）等

物联网应用

智慧城市， 智慧农业，工业4.0等

下面一张是来自百度物联网平台架构： 
突出展示了物联网设备， 物联网云平台， 云计算平台是如何协同工作的，有较大的参考价值。 

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来源：zhangbijun1230