1 建设背景
2009年,中国政府提出“感知中国”理念,物联网被正式列为国家五大新兴战略产业之一,我国物联网发展的新纪元由此开启。这之后,有关物联网的政策、技术、需求和市场不停发展变化,如今已经过去10余年。整个过程中,能够联网的设备数量和种类越来越多,产生的数据总量和类型越来越丰富,物联网解决方案正在不可避免地变得更加复杂与动态,牵扯起更庞大的生态系统。在大众熟知的物联网感知层、网络层、平台层、应用层四大层次里,平台层将作为物联网从设备连接到场景应用的关键“桥梁”而发挥作用。
物联网平台是一款提供丰富功能组合的商业软件产品,主要体现在:负责物联网设备的连接与管理;负责物联网数据的访问、摄取与存储;对数据的可视化与分析;作为物联网应用程序开发和集成的工具。虽然从当前市场情况看,平台这一词汇正在被滥用,很多公司也许只是根据自身业务提供平台软件服务的一部分,严格意义上不能称为物联网平台服务商。但当产业生态圈组合在一起,相比于称呼是什么,更大的意义是互补各自的价值,促进产业的进步。回归到这一点,物联网平台被认为是推动物联网大规模连接的基础软件,是促进IoT项目规模落地的关键基础设施,是全球物联网企业争夺发力的战略高地。
2 整体建设
NO.1 建设目的
物联网应用基础服务平台实现物联万物的承上后下作用,对下接入多种行业终端,对上支持多种行业应用,把各种垂直的物联网应用整合成一个扁平的应用网络体系。物联网云平台集成了多维感知数据,承载数据的溯源处理、统计分析与价值挖掘、探究复杂事件的内部规律,进而指导人类生活生产,是实现物联网价值的最核心环节。基于物联网平台进行物联网应用建设,各行业应用在数据和业务层次进行不同程度的融合,全面实现儒安物联网应用的互联互通和智能处理。
儒安物联网平台作为产品发展战略的底座,横跨数据采集、网络传输、安全部署、数据分析等多层面,面向多行业领域的布局,提供规模化+标准化的平台服务支持,从企业角度来看,物联网平台最为上层应用的支撑至关重要,且标准化的服务支撑,可为企业提高设备接入速度,降低研发成本,从而达到降本增效的目的。
NO.2平台架构
物联网平台,解决协议适配、海量连接、数据存储、设备管理、规则引擎、事件告警等应用开发的共性问题,降低应用开发周期,应用开发成本,促进传统企业应用创新升级。
NO.3平台功能
3.1 设备接入
通过产品定义、属性类别、节点类型、应用协议、数据格式等参数配置,即可快速创建对应产品实例,通过物模型将物体空间的实体数字化,通过云端构建数字化设备模型,从属性、功能、事件,三个方面定义产品是什么、能做什么、可以对外提供哪些内容,解决了复杂的设备建模,便于在同一产品下,创建不同功能的设备。产品创建完成后可批量接入设备,查看设备运行状态、设备基础数据,同时可将设备做分组管理,方便企业对设备的统一化管理。
3.2 规则引擎
1.场景联动
场景联动是规则引擎中,一种开发自动化业务逻辑的可视化编程方式,用户可以通过可视化的方式定义设备之间联动规则,并将规则部署至云端或者边缘端。用户可在在物联网平台,规则引擎 > 场景联动页面中创建场景联动规则。每个场景联动规则由触发器、执行动作两个部分组成。当触发器指定的事件或属性变化事件发生时,系统通过判断执行条件是否已满足,来决定是否执行规则中定义的执行动作。如果满足执行条件,则直接执行定义的执行动作;反之则不执行,例如,您每天18:00下班回家。在炎热的夏天,您希望您到家后,家里的温度是凉爽、舒适的。您可以创建一条规则,使空调设备自动化,实现这个需求。
2.数据流转
设备端上报的数据到儒安物联网平台后,需要流转至用户服务器上,以便日后的业务处理,儒安物联网平台赋能用户,当设备基于消息进行通信时,可以在数据流转中,配置转发规则将处理后的数据转发到其他平台服务中,步骤如下:
● 配置云产品的数据源
(1)流转的产品范围
(2)流转的数据范围,如设备上下线、物模型数据、告警中心数据
● 选择数据流转目的
(1) 流转至自消息中心
(2) 流转至RocketMQ中
(3) …
3.3 消息协议
根据消息协议配置内容接入,将设备解析至物联网平台内部物模型,保证不同协议间的设备相互联动,平台支持3种方式解析消息协议。
第一种,本地上传消息协议jar包的方式,此方式是针对私有协议、特种设备的解决方案;
第二种16位字符串解码,平台将设备消息协议解析完成后,将16位字符串根据平台产品物模型匹配,一一对应后,将设备转化成平台数字化模型,此方式适用于大多数通用消息协议;
第三种,在线脚本解析,平台提供文本编辑器在线实时对消息协议解析。
3.4 运维管理
1.远程ota升级:针对设备生产后需要定期对设备功能更新,或因上市周期紧张,首次上市仅完成部分功能的封装,后续需对设备进行远程升级,这时需要使用物联网平台的固件远程升级的功能,整体流程为:设备端研发升级sdk>>选择产品上传升级文件>>验证升级>>批量升级;
2.告警中心:平台作为物联网底层基础平台,为保证上层平台的灵活应用,可自定义设备告警规则,告警等级,告警名称,并通过规则引擎流转至业务平台;
3.大屏中心:可查看物联网平台设备的告警信息,设备状态信息,消息数量,设备位置等等,在一张图上可视化展示。
3.5 视频网关
物联网平台集成儒安视频算法平台,连接视频边缘网关盒子,将视频AI算法部署至边缘网关内,可实现传感器与摄像头告警联动、算法分析、视频监控等功能。
NO.4平台优势
1.IoT设备连接能力:
包括设备直连上云、lora网关、视频边缘计算网关和云云对接能力,全面支撑企业多业态、多场景应用。
2.IoT多云融合能力:
支持主流IoT平台融合接入能力,实现互联互通,助力企业扩展丰富的设备生态。
3.高效便捷:
提供可视化的物联网开发平台,便于开发者自主、快速接入和调试设备。
4.设备接入标准:
灵活的物模型设计,支持各类物联网设备接入,支持无线WiFi、4G、3G、GPRS、LoRa、NB-loT、有线RS485协议设备接入。
5.稳定性、安全性
技术架构支持横向平滑扩展,可轻松应对从几万到几千万的设备并发连接;平台支持多种设备证书配置,保障数据安全。
3 应用场景
NO.1智慧油田
儒安智慧油气物联网解决方案是以油气生产物联网为核心,以油气田标准化建设为目标,通过应用智能识别、数据融合、移动计算、云计算等技术,完成生产实时诊断与远程管理。帮助油气田企业推进自动化系统和信息化系统的深度融合、生产过程和管理流程的深度融合,为油田发展提供信息强力支撑,提升油田精细化、科学化管理水平,推动油田科学发展。
● 提高工作效率
实现生产数据的自动采集和实时监控,有人工巡井,变为自动巡井,报警处置。提高了巡线的效率。
● 改善工作环境
油气生产物联网对于生产过程的感知测量和远程控制,在一定程度上代替了人员的工作,在野外、恶劣气候、危险环境等情况下,大大改善员工的工作环境。
● 提升HSE水平
实时监测危险区域的环境信息,例如温度、可燃有毒气体浓度等,超出阈值时可及时报警并自动采取保护措施,快速发现并消除安全隐患。
NO.2智慧园区
儒安物联网智慧园区解决方案充分融合物联网、云计算、人工智能、大数据技术,搭建起智慧园区的整体框架平台,对园区的视频监控系统、消防系统、 人员管理系统、门禁系统、视频周界系统、视频巡更系统、电子巡更系统、智能烟感、智能水电表、智慧路灯等进行统一的管理和联动配置。该平台具有良好的扩容性,可完美兼容各种智能化子系统。物联网技术的应用实现园区所有设备的全连接、协同联动和可视化管理,大大提升园区管理效率。云计算的应用实现园区数据的智能化分析和存储。人工智能在该项目的应用点是园区视频周界的试点建设,运用越线监测算法,对园区周界进行实时监测,当发生人员在边界区域进入园区事件时,可主动告警并联动相关信息辅助园区管理者对紧急事件进行快速响应。
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