什么是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)是為了解決特定場(chǎng)景下的特殊問(wèn)題而出現(xiàn)的，其在發(fā)展初期并沒(méi)有形成統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，造成了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用碎片化、場(chǎng)景分散化的問(wèn)題。初期的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備簡(jiǎn)單、功能單一，同時(shí)特定場(chǎng)景的需求不需要與其他的場(chǎng)景進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，制訂的解決方案大多采用本地化的原則。再加上底層協(xié)議不統(tǒng)一，這些因素使物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展初期面臨工作效率低、場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)效率低的難題。

什么是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)？隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的突破，物聯(lián)網(wǎng)廠商在不斷探索商業(yè)模式的過(guò)程中，產(chǎn)生了“云-管-端”的架構(gòu)，并將其廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。“云-管-端”架構(gòu)成為現(xiàn)代的物聯(lián)網(wǎng)廠商開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主流架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

“云”

此處的“云”是指物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，是未來(lái)信息服務(wù)架構(gòu)的核心。它負(fù)責(zé)端側(cè)的設(shè)備接入和管理、應(yīng)用部署，解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、安全、維護(hù)、業(yè)務(wù)等問(wèn)題，也為上層的應(yīng)用提供強(qiáng)大的計(jì)算能力與開(kāi)放的應(yīng)用程序接口(ApplicationProgramming Interface，API)。

“云”是物聯(lián)網(wǎng)的“大腦”，能夠根據(jù)實(shí)際需求來(lái)安排服務(wù)器的運(yùn)算資源，讓整個(gè)計(jì)算中心保持高效的運(yùn)作，避免運(yùn)算資源的浪費(fèi)。2019年天貓雙11全天成交額為2684億元，當(dāng)天1小時(shí)03分59秒成交額便已突破1000億元，創(chuàng)下了雙11歷年紀(jì)錄的新高?？吹靡?jiàn)的狂歡背后是看不見(jiàn)的云，2019年天貓雙11數(shù)字經(jīng)濟(jì)狂歡的背后，是對(duì)云計(jì)算能力的挑戰(zhàn)。阿里云作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施和引擎，用技術(shù)成功護(hù)航各大“戰(zhàn)場(chǎng)”，用云計(jì)算產(chǎn)品完成了萬(wàn)物狂歡的挑戰(zhàn)。

“管”

“管”是指通信管道，對(duì)應(yīng)各種有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，負(fù)責(zé)設(shè)備與云平臺(tái)進(jìn)行通信。物聯(lián)網(wǎng)常用的通信方式有藍(lán)牙(Bluetooth)、近場(chǎng)通信(Near FieldCommunication，NFC)、紫蜂(ZigBee)、無(wú)線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)等，如圖所示。

常用的物聯(lián)網(wǎng)通信方式

以物聯(lián)網(wǎng)通信為例，共享單車(chē)之所以能夠與云平臺(tái)聯(lián)通，是依靠2G通信模塊背后的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)基站與核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與云平臺(tái)的間接連接，讓我們的信息能夠傳送到云平臺(tái)。對(duì)于用戶(hù)而言，設(shè)備與云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)連接的方式是透明的。為了便于理解，我們將眾多的通信方式的概念抽象成管道。

“端”

“端”是指物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端，其核心部分一般由MCU、電源、傳感器等模塊構(gòu)成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息采集和信號(hào)處理等。

傳感器是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的“感知器官”，有用的信息需要通過(guò)它才能被采集到。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用的場(chǎng)景需要搭配合適的傳感器，如溫度檢測(cè)的設(shè)備要搭配溫度傳感器，斷電檢測(cè)設(shè)備要搭配斷電傳感器，因此傳感器是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)。正是因?yàn)橛辛藗鞲衅?，物?lián)網(wǎng)系統(tǒng)才有內(nèi)容傳遞給云平臺(tái)。

我們可以將物聯(lián)網(wǎng)“云-管-端”架構(gòu)用人來(lái)類(lèi)比，“云”是人的大腦，“管”是人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，“端”是人的眼耳口鼻。物聯(lián)網(wǎng)以人為藍(lán)本，讓物獲得像人一樣思考、行動(dòng)的能力，這是物聯(lián)網(wǎng)讓物智慧化的原因。因此我們將物聯(lián)網(wǎng)+交通稱(chēng)為智慧交通，物聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療稱(chēng)為智慧醫(yī)療，物聯(lián)網(wǎng)+家居稱(chēng)為智慧家庭。