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物联网平台要实现哪些功能？

物联网平台要实现哪些功能？

娜娜

09月04日16:57

物联网平台正热，具体要实现哪些功能，遵照什么原则进行搭建，这些问题，都可以在本文找到答案。

近些年“物联网平台”这个词没少听，可它到底有哪些功能呢？

物联网平台在物联网架构的应用层，是一个PaaS平台，具体请参考上一篇：物联网产品入门之架构篇。

一、物联网平台功能架构

物联网平台会根据自己的商业目标有不同的侧重，但大体都是在以下架构上进行增减：

这张图北向接应用，南向接设备，以下着重说一下我对设备接入、设备管理和规则引擎的理解。

二、设备接入

设备接入指的是将设备注册至平台并通信，需要设备与云端之间有安全可靠的双向连接。主要考虑几个方面：

1.设备入网方式

入网方式其实是选择什么通讯技术，Wi-Fi、Lora、蓝牙还是Zigbee等等？平台需要根据自身定位（白电行业？智慧工厂？智慧园区？）选择支持的入网方式，?容纳的入网方式越多，可容纳设备类型就越多，平台的实现也越复杂。

举2个例子：

如果平台支持Zigbee（请参考：物联网的数据传输及联网方式）设备，那么平台是否也应该管理网关设备呢，是否应该支持网关与设备的拓扑结构呢？

Wi-Fi设备初始化的时候用平台的APP通过AP（AccessPoint）模式就可以让设备连网并通信，但Zigbee设备是自组网的方式，即会自动连接至网关，再通过网关和平台通信。

ZigBee设备接入云端

这篇文章详细的介绍了不同通信方式的优点缺点，强烈推荐。如何选择物联网通讯技术？

2.传输协议（Http、CoAP、MQTT等等）

平台层要兼容不同的协议才能连接尽可能多的设备，而具体支持哪些协议需要从通信安全、平台定位等方面权衡考虑。

MQTT是多个客户端通过一个中央代理传递消息的多对多协议。

CoAP基本上是一个在Client和Server之间传递状态信息的单对单协议。

HTTP是适合使用在性能好一些的终端上，相对以上一些比较重，对设备要求相对高一些。

3.身份认证

目前市面上的认证方式大都通过将Token或者Secret烧录到硬件设备进行认证，但过程各有特点。

例如阿里云是先将ProductKey、ProductSecret烧录到设备中，并通过动态注册的方式获得DeviceSecret后进行数据通信，而有的是通过将Token直接烧录到设备中进行认证和数据传输。

阿里云设备认证过程

三、设备管理

物模型

物模型是个概念，不是实体，有的平台叫产品，是一类设备的总称，物模型和物的关系就像“男人”这个词和“身份证号码是123233198802340123这个男人”的关系一样，物模型的定义包括基本信息和属性的定义。

物模型和物的关系

不同厂商物模型功能不尽相同，开源的Thingsboard都没有这个概念。所以物模型是从用户体验和平台自身业务角度出发提出的概念，为数据统计、用户体验、产品发展做了充足的准备。

实现物模型需要考量很多东西，比如阿里定义物模型基本信息的时候要选择行业、是否是网关、是否接入网关、连网方式等，定义功能时又有了事件、属性、服务的分类（事件、属性、服务这个说起来就更技术了）。

设备影子

设备影子用于缓存设备状态，设备在线时可以直接接收云端指令，离线时主动获取云端指令。设备影子将设备与应用解耦，解决不稳定无线网络下通信不可的靠痛点。

举个例子：

把云端比喻成我，设备比喻成男朋友。

我不帅的男朋友在线，于是我发了一个“变帅”的指令，男朋友收到后马上执行，然后就变帅了。

我不帅的男朋友离线了，联系不到，于是我发了一个“变帅”的指令存储到设备影子中，男朋友上线后主动看设备影子，执行“变帅”指令，然后就变帅啦。

跑错地方的物影子介绍

从实现层面看：

设备影子是一个JSON文档

每台设备仅有一个影子

参考：设备影子概览/document_detail/53930.html

固件升级（OTA）

OTA全称是Over-the-Air，即空中加载的意思，在物联网平台指的是固件升级。

固件是数码设备最基础、最底层工作的软件，是设备内部保存的设备“驱动程序”，通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作。

固件升级的前提是固件和平台都支持固件升级功能，平台层需要对设备的固件进行管理，并实现远程批量升级。

这个功能的意义是什么？试想一下投入使用后的一批设备出现了问题，难道要一个个处理，显然远程批量操作节省了大量的人力。

但OTA是一个超级大的功能，涉及到设备分组、固件分布、固件校验等等功能，每一个功能都值得反复讨论，一些厂商的OTA功能甚至是一个体系。

数据的上下行

数据的上下行指的