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物联网平台-设备接入

 曹蕴明 2023-01-24 发布于广东

物联网平台支持接入管理不同厂商的物联终端设备。主要完成多网络、多协议设备接入,包含:直连设备接入、网关设备接入、物联子系统设备接入三种方式。按照前端设备接入方式,具体可以分成下面几种类型。

  • 通过蓝牙、Zigbee、Lora等无线通信技术接入到本地网关,再通过网关接入
  • 通过GPRS、WiFi、2G/3G/4G/5G等通信模组接入;
  • 通过MQTT、HTTP、SDK等标准或者异构协议直接接入;
  • 通过本地局域网内的边缘域物联子系统接入;
  • 通过NB-IOT无线技术接入运营商IOT平台接入;
  • 通过三方IOT平台接入;

直连设备通常指直连物联平台的设备,且不能挂载子设备,也不能作为子设备添加到网关下的设备。

网关子设备通常指不能直接接入物联平台,而是通过网关设备接入到平台的设备。例如针对独立式电子信息采集设备、振动光纤、无线震动传感器、分布式光纤侦听、空地协同机器人、智慧线微波阵列、无人机、无人飞艇、探地雷达、巡逻无人艇、声波驱散设备、声光像驱散系统等设备,由对应的设备网关进行接入后,平台支持以SDK方式接入设备网关实现对此类感知设备和感知数据的接入。

网关设备通常指可以挂载子设备的直连感知平台的设备,网关具有子设备管理能力,可以维持与子设备的拓扑关系,同时能将拓扑关系同步到感知平台。

物联子系统泛指下游边缘域平台、运营商IoT平台、或者三方的IoT平台,这些下游平台会管理自己的接入设备,同时也能将管理的设备同步到感知平台。

基于以上场景平台提供三种接入方案,分别为设备直连接入系统联网接入边缘服务接入三种方式。如果设备满足直连接入场景则物联网平台通过设备接入驱动直接接入。如果设备不是理想的直连接入,而是已经在存量的物联子系统接入,则感知平台可以通过对接存量物联子系统间接接入设备,存量物联子系统的接入方式有两种,一种是通过感知平台内部联网驱动直接接入,一种是通过在物联网平台和物联子系统中间部署边缘服务软件,由边缘服务先接入物联子系统,然后再接入物联平台。

1、设备直连接入

多协议

针对类型多样、标准不一的边缘感知设施,一方面物联网平台支持按照主流的GB/T28181、ONVIF、GA/T1400等标准协议接入相关设备及物联感知数据;另一方面平台支持HTTP(S)、CoAP(S)、MQTT(S)等物联网通用标准接入相关物联网设备;针对非标准协议设备,平台提供统一的设备接入框架,支持以SDK或API的方式快速实现非标感知设备的广泛接入。

多网络

平台支持设备通过2G/3G/4G、NB-IoT、LoRa、Bluetooth、Zigbee、RFID、Wifi等不同网络接入方案,适配MQTT、COAP 、AMQP、HTTP/HTTPS、私有SDK等多种协议。

一方面平台通过驱动适配方式来帮助直连设备、网关设备以及下游平台完成接入,提供了驱动开发的开放能力,设备厂商可以开发驱动以完成设备的接入。平台支持标准协议的接入例如MQTT、GB28181、ONVIF等;支持主流厂家异构协议的适配;支持网关协议;支持平台协议适配;其中对下游平台的接入打破了传统的信息孤岛,实现跨越不同系统的数据汇聚。

另一方面平台提供统一物联标准,基于标准提供设备端开发SDK来帮助设备厂商完成设备端开发。

MQTT协议目前物联网平台使用最广泛的协议,其构建与TCP/IP协议之上,是一种基于发布订阅模式的轻量级通讯协议,物联网平台通过驱动完成设备的接入,通过插件或脚本模式解决不同厂商应用层协议的区别。网络及业务模型设计如下:

而NB-IoT终端可以通过运营商平台和物联平台进行通信,也可以不经过运营商平台直接和物联平台进行通信。物联平台通过驱动完成接入,并通过插件或者脚本方式解决不同运营商平台应用层协议的区别。网络及业务模型设计如下:

一般LoRa终端和网关之间可以同过LoRa无线技术进行数据传输,而网关和核心网或广域网之间的交互可以通过TCP/IP协议,可以是有线连接的以太网,也可以为3G/4G类的无线连接。物联感知平台通过驱动完成网关设备的接入,通过插件或者脚本的方式解决不同厂家网关应用层协议的区别。网络及业务模型如下:

2、系统联网接入

联网接入主要指的是对接下级的物联子系统,物联子系统又称边缘系统:是指具备管理设备、视频、人脸、车辆、能耗等物联感知数据的采集系统,或者支持管理人员、档案、房屋等行业信息数据的业务系统。

边缘系统接入指的是在同网或者跨网系统之间以标准协议、私有API、中间件等方式对接,来实现视频、数据等物联资源的汇聚接入与联网共享,满足系统间业务互联互通。

物联网平台支持物联子系统的增删改查、子系统包含包含视频系统、感知数据系统、视图库平台等。包含平台基本信息(名称、厂商)、连接协议、高级配置等内容。

视频系统对接:支持平台间视频联网共享,基于GB/T28181、GB/T35114、DB33/T629等视频标准协议实现平台互联互通,以及支持GB/T 28059、JT/T 809等行业视频标准协议扩展。

感知数据系统对接:支持以GA/T1400、治安部标等规范协议,以及中间件与三方API的同步等方式,实现平台间人体、人脸、车辆、车牌、图片、人证比对、电围、网围、动环、案件、常囗、暂囗、名单、人员、档案关联关系等数据的汇聚与转发,平台间视频、人脸抓拍、车辆卡口、门禁、道闸、WIFI探针、电子围栏、人证核验、无线图传等资源联网交换。

三方物联子系统通过可扩展的联网驱动完成接入。

3、边缘服务接入

平台支持对异构设备和系统提供边缘服务或者边缘网关一体机接入方式,平台内部提供统一的边缘网关管理。边缘服务可以直接接入设备,也可以接入物联子系统,通过边缘服务将异构协议设备或者系统转换为统一标准,从而进一步被物联平台接入。一旦边缘服务被部署,我们就称之为一个边缘节点,物联平台支持所有部署了边缘服务软件的边缘节点管理,具体包含以下功能:

  • 提供边缘节点生命周期管理,边缘节点注册至云端边缘管理,可以在云端统一管理、监控和运维;
  • 支持设备通过各类不同协议连接到边缘节点,并通过边缘节点间接的接受云端管理平台的统一管理;
  • 支持边缘节点消息路由配置,通过规则将设备数据由边缘节点推送至边缘端的应用或者第三方应用上,让消息按照规定的路径转发,灵活控制数据路由,并提高数据安全性;
  • 支持边缘节点根据业务应用需求,部署客户自己的应用,边缘管理提供边缘应用部署、运行及生命周期管理,实现由云端对边缘节点应用的部署、卸载、更新、监控等管理操作。,合作伙伴可以将自己开发的应用发布到边缘市场;
  • 支持边缘节点通过部署驱动接入不同协议的设备,边缘管理提供边缘驱动部署、运行及生命周期管理,实现由云端对边缘节点驱动的部署、卸载、更新、监控等管理操作。合作伙伴可以将自己开发的驱动发布到边缘市场。

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