物联网资产整合架构

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物联网资产整合架构

资产整合架构

物联网的核心是物,在现实世界中可以抽象成资产。也就说和互联网围绕着人来创新最大的区别是,物联网其实是打通资产与资产,资产与人之间的信息壁垒。在一个企业物联网环境中,大多数解决方案都需要将资产与企业应用提供的后端服务连接。基于这个理念,可以抽象出一套物联网架构模式,我们可以将其称为资产整合架构模式。

资产与设备

资产是一个实体,对企业而言通常具有主要的经济价值,如车辆、机器或一个厂房。在资产上我们会安装上不同类型的设备,如传感器、控制器(如自动窗帘的电动机)等。

资产业务逻辑

通常,这些设备还会有一些电力管理和设备控制逻辑,例如以不同速度开启关闭窗帘,显示不同颜色的灯光等。很多复杂资产上还会有多个机上计算机系统来完成不同的复杂任务,例如一辆汽车有几十个发动机控制单元(ECU)和类似的专用微控制器来管理传动系统的不同元素(发动机、传动系统、齿轮等)。我们可以把它叫做“资产业务逻辑”。

网关及代理

在企业物联网中,一般要面对的一个挑战是需要管理大批固定或移动资产。这可以抽象出一个层来实现,这个层会在资产和企业之间创建一个逻辑链接。我们可以把它称为“M2M层”。

在资产上,这一层通常会部署一个网关和一个软件代理。网关可以与另一端的资产硬件组件物理连接,并通过蜂窝网络或LPWAN等远程通信方式与企业后端实现远程连接。

软件代理完成基于软件的本地集成任务。通常,这个代理会创建本地对象,他们会封装不同的互联异构设备,从而提供后端的一个同构远程接口。代理还可以提供其他功能,如本地事件管理、安全和本地软件生命周期管理等。

后端服务

企业端后端通常实现一个数据库来管理有关远程资产和设备的信息,包括设备状态信息和事件历史信息。这个资产存储库是后端的一个中心功能,通常与事件管理或流处理、身份管理和安全、资产特定的计费功能以及远程软件等结合。

企业应用

另外,IoT云后端可能可能使用不同类型的中间件技术与现有的后端应用集成,和企业资源计划(ERP)、客户关系管理(CRM)和产品生命周期管理(PLM)。

如有盈利目的的物联网产品需求(物联网产品类型后续会单独写一篇文章分析),则可以在IoT云后端服务和其他应用的基础之上构建特定本行业的物联网应用产品。

架构模式

此架构方法只是一个架构蓝图,而不是一个具体架构,可以根据以下的几种架构模式设计你的具体架构方案。

  • 设备到后端–设备本身直接连接到一个后端(例如手机)。

  • 端到端或设备到设备–设备互相之间直接连接交互。

  • 本地网络中心–多个设备通过一个中央的本地网络中心(如一个智能家居控制器)互连。

  • 机器到机器–多个资产连接到一个中央后端。

  • 企业物联网–以上几种模式的一个复杂组合形成企业物联网模式。

行业映射

我们将此架构模式映射到不同行业的物联网方案中。

汽车行业

汽车行业中,传动系统上分布着多个发动机控制单元(ECU)。以车辆控制单元为首,为其他系统提供一个中央集成点。由于大多数汽车的ECU和远程通信控制单元(TCU)是分开的,所以我们将TCU映射到架构的网关层。后端车队管理解决方案在上层构建。

智能家居

在智能家居领域,通常会使用一个智能家居中央控制器。在一个设备中综合了网关功能和更先进的本地业务逻辑,可能使用蓝牙、Z-Wave、或WiFi来连接不同的本地节点,如温度调节器或窗帘控制器。

制造业

另一个重要行业就是制造业。在制造领域,通常会看到可编程逻辑控制器(PLC),这是专用的微处理器,用来控制和自动完成工业电机操作过程,例如,控制工厂装配线上的机器。因此,PLC就是部署在机器上或者靠近机器的资产逻辑。监控控制和数据采集(SCADA)系统利用遥测技术远程管理PLC网络,并在后端提供一个中央数据采集服务器。

资产管理

对于重要资产的远程监控领域,通常表现层会集成到企业ERP系统。远程资产安装传感器及控制器,并在可编程控制器中嵌入资产端业务逻辑,通过远程通信模块将设备状态传送到后端服务,并形成设备状态趋势和预警等有价值的上层应用功能。

作者介绍

老任,自由撰稿人,物联网 & 车联网。个人公众号:hongjun-iot。

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老任物联网杂谈 2011.07.14 加入

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