超強物聯網架構解讀

oT 科技物語的小夥伴們,我是 ICE 青,特別喜歡金庸大師作品的 ICE 青。因此,本期開始我將爲大家介紹《物聯網平臺之獨孤九劍》,看萬物互聯的世界何以笑傲江湖——
「總決式」:物聯網概述和架構
「破劍式」:OceanConnect 物聯網平臺概述
「破刀式」:OceanConnect 物聯網特性概述
「破槍式」:業務流程
「破鞭式」:北向 API
「破索式」:南向 Profile
「破掌式」:南向編解碼
「破箭式」:平臺安裝部署
「破氣式」:行業解決方案

前四式,熟悉原理;中四式,掌握運用;最後一式,殺敵八方。話不多說,今天開始「總決式」的學習:喫透物聯網架構——

國際電信聯盟 ( ITU) 發佈的 ITU 互聯網報告,對物聯網(IoT)做如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別 (RFID) 裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用雲計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求,發現新的應用領域和應用模式。

物聯網的架構

物聯網本質簡單來說是:傳感+通信+IT 技術
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終端: 透徹的感知和度量,使生產資料能思考,能與外界溝通
網絡:泛在的接入及互聯,公共通信網、物聯網、互聯網,確保生產資料和行業應用的泛在連接
應用:深入的智能分析及控制,行業智能應用和控制系統(計算、存儲、應用)

物聯網分層架構

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終端:
未來社會是萬物感知,用什麼感知?軟件用手抓不到,人類只有依靠終端才能體會終端不僅僅是手機,家庭路由器、攝像頭、穿戴設備、傳感器、汽車、物聯網終端…等各種都可以稱爲「端」實現萬物互聯,端的形態多樣化;實現萬物感知,端的非生物元素和生物元素高度融合,物理世界與數字世界高度融合,並具有邊緣計算能力;

網絡:
接入側有兩種形式,即無線和固網固網接入方式運營商無法從物聯場景抽取「聯接」的利益,對於將物聯網流量接入自己的物聯網平臺業務有效的幫助;而無線接入的方式,運營商不僅可以收取「聯接」的利益, 更有利於將物聯網流量接入自己的物聯網平臺,進行數據轉型;

平臺:
平臺是運營商介入到各行垂直物聯網產業的核心競爭力物聯網平臺的主要功能包括連接管理、設備管理、應用使能;

應用:
物聯網服務的各行業將各自行業感知終端採集的數據,通過網絡和平臺傳遞對應行業的物聯網服務器,各行業根據其提供的高價值的數據,進行產業升級、提效及智能化改造;

物聯網安全:
安全是物聯網 top1 挑戰,安全工作需從端點安全、網絡安全、數據安全、平臺安全、應用安全等方面保障。
典型物聯網端到端網絡結構 1-蜂窩物聯網(CIoT)
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行業終端: 傳感器接口、應用駐留
NB-IoT 模塊: 無線連接、軟 SIM、傳感器接口、應用駐留
基站:低成本站點解決方案、新空口支持 Massive IoT 連接
核心網:移動性/安全/連接管理、無 SIM 卡終端安全接入、終端節能特性、時延不敏感終端適配、擁塞控制和流量調度、計費使能
IoT 平臺:應用層協議棧適配,終端 SIM OTA,終端設備、事件訂閱管理,API 能力開放(行業,開發者),OSS/BSS(自助開戶,計費),大數據分析

1、重用站點基礎設施,降低部署成本

2、支持接口優化,優化 30% 以上信令開銷,支持終端節電和降成本

3、基於 CloudEdge 平臺優化的 IoT 專用核心網,可與現網組 pool,降低每連接成本

典型物聯網端到端網絡結構 2-家庭網關

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1、分層解耦
終端、網關、應用平臺、APP 解耦

2、多終端操作界面
手機 APP、語音音箱、PAD、PC Web portal

3、終端靈活多樣接入方式
不同功能/協議/品牌終端接入
網關匯聚接入
直連接入

4、云云互通
實現不同雲平臺下設備的互聯

5、終端之間多級聯動
同一網關下設備之間的規則聯動
同一平臺下跨網關設備之間的規則聯動
跨平臺設備之間的規則聯動

典型物聯網端到端網絡結構 3-LoRa 網關

LoRa 已擁有豐富的部署經驗,最新數據顯示,美國、法國、德國、澳大利亞、印度等 17 個國家公開宣佈建網計劃,120 多個城市地區已運行 LoRa 網絡。荷蘭、瑞士、韓國等更是部署或計劃部署覆蓋全國的 LoRa 網絡。

據鵬博士物聯網技術負責人崔忠濤,鵬博士將在網絡已覆蓋的 200 餘座城市的一萬個基站上部署 LoRa 網絡爲超一億用戶提供物聯網服務。這也將成爲全球最大的 LoRa 商用網絡。

其中,居家安防,智能家居爲 LoRa 提供了家庭應用場景,如通過 LoRa 家庭網絡可爲用戶提供智能水錶、電錶、智能冰箱、空調門鎖等控制管理,還可檢測門窗、煤氣、監測老人、兒童等服務。

2017 年 12 月 14 日,工信部發布新的《微功率短距離無線電發射設備技術要求》(徵求意見稿),針對 05 年的規定,對微功率(Unlicensed 頻譜)應用實施更嚴格的技術要求,對多個頻段明確說明只能按照發文的應用使用「不得用於物聯網等其他應用」,其中包括 LoRa 正在使用的 470-510MHz 頻段,新要求將禁止 LoRa 的抄表類業務。

LoRa 使用的是免授權 ISM 頻段,但各國或地區的使用頻段不同,在中國主要使用 470-510MHz,但也有使用 779-787MHz;使用 470-518MHz 是由中國 LoRa 應用聯盟(CLAA)推薦的;

中國 LoRa 聯盟現狀:
目前 LoRa 聯盟在中國有 40 家成員,包括 LoRa 應用和模塊/解決方案開發商,主要有:
應用開發商:新華三、中興克拉、鵬博士、上海廣電、唯傳科技、Sensoro 等;
模塊/方案開發商:唯傳科技、洲斯物聯、思創匯連、普天通達、八月科技、NPLink、門思科技、利爾達、通感微電子、上海雍敏、武漢拓寶、博大光通、三凡信息等。

物聯網平臺是物聯網價值鏈的錨點

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IoT 管理平臺是運營商物聯網的戰略控制點,在連接價值不斷走低,數據爲王的時代,通過 IoT 管理平臺分享未來物聯網最大一塊的蛋糕,也是各運營商、設備供應商和行業巨頭們共同的選擇。

根據物聯網服務的層次,物聯網平臺主要分爲四大平臺類型:
設備管理平臺(DMP)
連接管理平臺(CMP)
應用使能平臺(AEP)
業務分析平臺(BAP)

設備管理平臺(DMP):主要針對 IoT 設備的接入,數據的收集,設備狀態的監控和維護等;

連接管理(CMP):即運營商比較熟知的 SIM 卡管理,其提供 SIM 卡生命週期管理,狀態監控,故障診斷等功能;

應用使能(AEP):簡單的說,即幫助 IoT 應用開發者能夠快速的開發,部署其需要的 IoT 應用;

業務分析平臺(BAP):平臺在集合各類相關數據後,進行分類處理、分析並提供視覺化數據分析結果(圖表、儀表盤、數據報告)。

總結:
1、介紹了物聯網架構的幾種端到端網絡結構,包括 CIoT,網關和 Lora
2、介紹了物聯網平臺的價值,已經組成部分

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