产品概述为了更好的推动物联网在中国的发展，百度云正式推出了物接入服务，全面助力构建物联网社会。IoT Hub 适用于五大业务场景： 智慧能源（百度园区） 智能硬件 工业4.0（风电厂） 智能家居 车联网 在各场景实现的主要功能包括： 设备监控，通过接入天工平台随时监控物理设备运行情况 数据存储，通过TSDB存储历史数据，支持实时查询 运维报警，通过规则引擎、机器学习完成故障预测、故障报警 PAAS平台，让ISV解决了设备安全连接与多种类型设备都低成本接入的难题，让其专注于SaaS级的服务，让企业人力成本更聚焦，更高效。 产品市场现状盈利模式1. 按消息收费 平台有每月一百万条免费消息额度，超过的按照一定数量MQTT消息进行收费。 2. 按数据收费 平台提供1百万点/月的免费额度，超过的按照x百万点/每月进行收费。 重点应用领域暂未知，通过百度天工的开发者群了解，ISV数量已初具规模，应用场景在设备监控领域已有数个成功案例。 产品结构分析★产品技术架构天工技术架构Edge SDK：百度云面向设备端提供的SDK，可以安装在单机设备或企业网关上。安装了SDK的设备只需要配置一个云端生成的密钥便可以完成与云端连接，实现与云端通讯配置。Edge SDK支持SSL方式连接，保证用户数据安全。 SDK运行在客户端。目前包含三个具体的SDK： 1) modbus: modbus物解析网关。Modbus(TCP和RTU)协议数据的采集、上传，并且在云端进行解析和存储。 2) device-management: 新版物管理SDK。 3) bacnet: bacnet网关。BACNET(IP)协议数据的采集、上传，并且在云端进行存储。 例如，百度modbus网关是一个端上的程序，需要运行在用户设备的现场。它采集用户modbus从站的数据，并且上传到百度物解析服务，然后根据解析项目配置的解析设置，进行解析。最后入库。他通过定义订阅MQTT主题以接受管理配置（采集策略），然后执行相关的采集任务，采集到数据后，依然通过MQTT协议上数据上传到云端。 百度BACNet网关是一个端上的程序，需要运行在用户BACNet设备所在的网络上的计算机或者开发板上。它模拟成一个BACNet IP设备，并且根据配置，采集网络内其他BACNet设备的数据，并且上传到指定的物接入主题。 它主要基于bacnet-stack-0.8.3开发，并且依赖paho.mqtt.c, cJSON等库。 物接入：物接入是全托管的云服务，可以在智能设备与云端之间建立安全的双向连接，并通过主流的物联网协议（如MQTT）通讯，实现从设备端到云端以及从云端到设备端的安全稳定的消息传输。 就是MQTT代理服务器。 厂端数据上送是通过在本地PC安装edge SDK，作为数据采集的主站，同时支持以MQTT协议将数据上送至云端。 物管理：主要用于对接入云端的设备进行管理和操作。物管理需要与百度云的物接入服务配合使用，对接入云端的设备进行一站式设备管理，可应用于设备的层级管理、监测、遥控、固件升级和维护保养等各个场景。 物解析：在云端为用户提供工业协议解析服务（比如Modbus和OPC UA）。当云端收到设备端返回的原始数据后，结合用户提供的设备通讯地址表，物解析服务可将数据解析成直接可用于存储和分析的数据。 规则引擎：作为百度云天工智能物联网平台的重要组件，用于将信息根据预先设置好的规则转发至百度云的其它服务。用户可通过规则引擎设定消息处理规则，对规则匹配的消息采取相应的转发操作，如推送给手机APP等；也可以将设备消息无缝转发到时序数据库、百度Kafka和对象存储中进行存储。 时序数据库：用于管理时间序列数据的专业化数据库。区别于传统的关系型数据库，时序数据库针对时间序列数据的存储、查询和展现进行了专门的优化，从而获得极高的数据压缩能力、极优的查询性能，特别适用于物联网应用场景。 天算智能大数据平台：提供了完备的大数据托管服务、智能API、众多业务场景模板以及人脸识别、文字识别、语音识别等服务，帮助用户实现智能业务。 天工平台可与天算智能大数据平台实现无缝对接，助力企业快速具备海量数据分析能力。 合作伙伴应用&企业应用：提供了API接口，可与企业应用或其他第三方平台进行对接。 ★各层协议及通讯方式edge sdk与厂端设备：modbus，opc ua（还未支持），BACnet。 装有edge sdk的PC与物接入：MQTT协议，支持ssl。 物接入与物解析和规则引擎：MQTT协议。 规则引擎：基于MQTT主题处理消息；主题中的消息必须是JSON格式。 产品功能规格物接入功能点试用过程举例：在 物接入 界面，新增 物接入实例 ，定义云端mqtt服务器地址 物接入实例 下挂的 设备 定义厂端物理设备： 设备 身份 定义连接的用户名： 设备 策略 定义mqtt的topic（主题）： 自动生成连接的密钥： 连接用户名：melon/device0922 连接秘钥：zvG+GpeHiteiQ1OzN6AR8PIWOW2eXAH52xSaJKBlY8g= 对接成功后其他mqtt客户端可以订阅该主题，也可通过“规则引擎”对消息进行处理，然后送往不同的数据目的地（如时序数据库TSDB、Kafka，以及另一个topic）。 物解析物解析的输出的数据格式为json，消息示例如下： 物解析和物接入的关系： 物解析底层依赖于物接入。物解析是在物接入的基础上，自动创建了一些配置。比如在物解析中新建第一个网关时，系统会自动在物接入中新建一个实例，同时在这个实例中配置设备（thing）、身份（principal）、策略（policy）、主题（topic）等。物解析服务端和网关设备之间，通过这个实例来发布消息或订阅消息。 规则引擎规则引擎就是通过灵活的设定规则，将设备传上云端的数据，送往不同的数据目的地（如时序数据库TSDB、Kafka、对象存储BOS等）以达到不同的业务目标。 支持创建规则和调试规则。 物管理
流式计算（还未上线）灵活强大的数据事件处理引擎，可以用来设置针对流式处理数据的实时分析计算工具 平台交互设计入口整体均采用web方式进行交互，在百度云官网登录后，进入各功能模块模块的入口如下：
物接入
物接入详细使用过程见3.3.1.2. 物解析
物解析所挂子设备的对应维护点表界面如下：
规则引擎规则引擎主要面向消息配置sql查询语句，并配置转发目的地。
时序数据库TSDB支持线上支付后开通不同配置的时序数据库，数据库支持线上的统计数据查看：
详细数据可通过导出进行查看，导出文件格式：CSV(UTF-8)
★★天工规则引擎设计使用过程介绍1） 创建数据源 配置物接入IoT Hub打通云端和设备端之间的双向通道。 2） 创建目的地 目的地即规则引擎对消息处理完后，转发的目的地。目前支持三种目的地配置： 百度Kafka 时序数据库TSDB 物接入主题 3） 新建规则
查询字段：从消息中筛选出来用于后续操作（如：转发至TSDB或百度Kafka）的数据。如果填写“*”，则将原样转发payload中的所有数据至目的地。如果将消息转发至TSDB，需要预先对消息格式进行调整，具体操作请查看将消息转发至TSDB。 主题：消息来源的物接入主题。 约束条件：后续操作的触发条件。缺省情况下，转发每一条消息至目的地。 查询字段和约束条件中支持的操作符包括算术运算、逻辑运算等等 4） 验证规则 满足条件做转发：
不满足条件，不做转发：
应用实例智慧路灯（官方）如下图所示为百度云天工智能物联网平台智慧路灯解决方案架构。
路灯接入可以采用多种方式，例如：3G/4G，电力载波，LPWAN等，无论采用哪种方式，用户只需在接入设备中预装Edge SDK，都能轻松打通路灯和百度云之间的双向安全通道，实现将路灯接入百度云的物接入服务。路灯可以实时将设备状态、电压电流、环境温度、地理坐标等信息发送至物接入服务。同时在工程师的智能终端上预装APP对接百度云，可实时上报工程师的地理位置坐标。 物接入接收到路灯上送的消息后，可将消息分别转发至物管理和规则引擎服务。 用户可在规则引擎上制定策略，实现以下操作： · 当路灯下线或电压电流超过阈值时，检索距离现场最近的维护工程师，并自动发送告警、路灯坐标等信息给指定的维护工程师。工程师的智能终端可对接百度地图服务，自动在地图上显示待维修路灯的位置。 · 将电压电流、环境温度等信息转发至时序数据库，并对接天算大数据平台，用于后续的数据挖掘。 用户可在物管理服务中对路灯进行分层管理，可以将每个路灯划分到不同的“市/区/街道”下，后续可在不同维度下对路灯进行操作，例如：统一关闭/打开某一条街道下的路灯。同时物管理服务提供了API接口，可方便用户自研或对接第三方管理平台。 总结：在终端设备上安装edge SDK，天工可实现路灯设备数据上送和转发，现阶段没有实现对路灯进行控制。 单链路灯控制（自编）需求： 当照度传感器A实时值低于500流明时，开启灯A。假设照度传感器A和灯A均支持modbus协议。 实现方案： 1. 本地安装百度modbus网关，与照度传感器A和灯A通过以太网连接； 2. 百度modbus网关采用MQTT协议实时上传照度传感器A的实时值至物解析； 3. 物解析将消息转发至规则引擎，当判断照度传感器A实时值低于500流明时，发送一个包含desired改变的payload（含义为开灯）的mqtt消息至物影子-灯A； 4. 当物影子-灯A接收到'desired'相关属性的更新后，会diff设备影子中'reported'和“desired”相关字段，将diff后的结果发送到delta主题。百度modbus网关通过订阅delta主题，可将设备状态同步到“desired”的状态。 |
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