物联网平台建设调研报告
物联网平台建设调研报告
一、引言
物联网的发展自2018年后逐渐进入爆发期，包括芯片、传感器、模组、网络、平台、终端设备、系统集成、应用服务等在内的整个产业链在不断扩大。其中物联网平台作为物联网架构中承上启下的部分，是物联网产业链的枢纽。下图简易说明物联网应用架构：
物联网平台提供了终端管理、连接管理、应用支持、业务分析等功能。它向下汇聚物联网传感层和网络层，汇集传感数据，实现终端管理。向上面向物联网应用提供应用开发的基础平台和统一接口，支持具体的物联网应用。
随着物联网规模的逐步扩展、物联网通信方式趋于多元化、物联网应用日益丰富，越来越多的企业用户开始通过物联网平台提升海量物联网终端的管理效率、适配多种多样的通信连接、加速物联网业务创新。
二、物联网平台主要能力
1、设备接入
物联网平台支持海量设备连接上云，设备与云端通过IoT Hub进行稳定可靠地双向通信。
（1）提供设备端SDK、驱动、软件包等帮助不同设备、网关轻松接入阿里云。
（2）提供蜂窝（2G/3G/4G/5G）、NB-IoT、LoRaWAN、Wi-Fi等不同网络设备接入方案，解决企业异构网络设备接入管理痛点。
（3）提供MQTT、CoAP、HTTP/S等多种协议的设备端SDK，既满足长连接的实时性需求，也满足短连接的低功耗需求。
（4）开源多种平台设备端代码，提供跨平台移植指导，赋能企业基于多种平台做设备接入。
2、设备管理
物联网平台提供完整的设备生命周期管理功能，支持设备注册、功能定义、数据解析、在线调试、远程配置、OTA升级、远程维护、实时监控、分组管理、设备删除等功能。
（1）提供设备物模型，简化应用开发。
（2）提供设备上下线变更通知服务，方便实时获取设备状态。
（3）提供数据存储能力，方便用户海量设备数据的存储及实时访问。
（4）支持OTA升级，赋能设备远程升级。
（5）提供设备影子缓存机制，将设备与应用解耦，解决不稳定无线网络下的通信不可靠痛点。
3、安全能力
物联网平台提供多重防护，有效保障设备和云端数据的安全。
（1）身份认证
a.提供芯片级安全存储方案（ID²）及设备密钥安全管理机制，防止设备密钥被破解。安全级别很高。
b.提供一机一密的设备认证机制，降低设备被攻破的安全风险。适合有能力批量预分配设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret），将设备证书信息烧入到每个设备的芯片。安全级别高。
c.提供一型一密的设备认证机制。设备预烧产品证书（ProductKey和ProductSecret），认证时动态获取设备证书（包括ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）。适合批量生产时无法将设备证书烧入每个设备的情况。安全级别普通。
d.提供X.509证书的设备认证机制，支持基于MQTT协议直连的设备使用X.509证书进行认证。安全级别很高。
（2）通信安全
a.支持TLS（MQTT\HTTP）、DTLS（CoAP）数据传输通道，保证数据的机密性和完整性，适用于硬件资源充足、对功耗不是很敏感的设备。安全级别高。
b.支持设备权限管理机制，保障设备与云端安全通信。
c.支持设备级别的通信资源（Topic等）隔离，防止设备越权等问题。
4、规则引擎
物联网平台规则引擎包含以下功能：
（1）服务端订阅：订阅某产品下所有设备的某个或多个类型消息，您的服务端可以通过AMQP客户端或消息服务（MNS）客户端获取订阅的消息。
（2）云产品流转：物联网平台根据您配置的数据流转规则，将指定Topic消息的指定字段流转到目的地，进行存储和计算处理。
a.将数据转发到另一个设备的Topic中，实现设备与设备之间的通信。
b.如果购买了实例，将数据转发到实例内的时序数据存储，实现设备时序数据的高效写入。
c.将数据转发到AMQP服务端订阅消费组，您的服务端通过AMQP客户端监听消费组获取消息。
d.将数据转发到消息服务（MNS）和消息队列（RocketMQ）中，保障应用消费设备数据的稳定可靠性。
e.将数据转发到表格存储（Table Store），提供设备数据采集 + 结构化存储的联合方案。
f.将数据转发到云数据库（RDS）中，提供设备数据采集+关系型数据库存储的联合方案。
g.将数据转发到DataHub中，提供设备数据采集 + 大数据计算的联合方案。
h.将数据转发到时序时空数据库（TSDB），提供设备数据采集 + 时序数据存储的联合方案。
i.将数据转发到函数计算中，提供设备数据采集 + 事件计算的联合方案。
j.场景联动：配置简单规则，即可将设备数据无缝流转至其他设备，实现设备联动。
三、现有的物联网平台
为了支持快速增长的物联网设备和应用，各式各样的物联网平台相继而出。但物联网平台是一个广泛的概念，细讲的话有如下分类：
- BAT公司及运营商做的平台，比如阿里物联、京东智能云、QQ物联、中移动的OneNET 等。
- 由模块厂商切入云平台的公司，比如古北电子（Broadlink）、庆科等。
- 第三类是纯粹客观第三方的云平台公司，比如云智易、机智云、Ablecloud、Ayla、智城云、氦氪、涂鸦等。
- 开源类软件：如thingsboard、JetLinks 开源物联网平台等。
此外一些其他分类方式：
现有IOT平台目前已经很多，这里重点分析一下较有特色的，面向通用化场景的IOT云平台：阿里云、百度云、氦氪、开源项目。
1、阿里云物联网开放平台
2017年10月12日，阿里云在2017杭州•云栖大会上宣布正式发布Link物联网平台。该平台战略投入物联网云端一体化使能平台、物联网市场、ICA全球标准联盟等三大基础设施，推动生活、工业、城市三大领域的智联网。在未来5年内，将持续投入，实现“服务100万开发者、沉淀100万物联网应用解决方案、链接100亿物联网设备，撬动全球物联网产业实现万亿市场规模”目标。
关键功能
助力数字化转型：智能化，通过芯片、OS、AI等云-端协同将传统设备变得智能；
在线化，通过通信技术和网络能力实现设备在线；数据化，通过设备在线，实现物理世界的数字化；
AliOS Things： AliOS 家族旗下、面向 IoT 领域的、高可伸缩的物联网操作系统。
特点
体系化的物联网平台，从设备到云端到使用端一应俱全；
应用商城、硬件商城。
收费方案
支持包年包月、按量计费和包使用量三种计费方式。
1、包年包月，每月起步价在600元左右
2、按量计费
消息通信计费
连接时长计费
固件升级计费
2、百度物联网开放平台
百度天工是融合了百度ABC（AI、Big Data、Cloud）的“一站式、全托管”智能物联网平台。赋能物联网应用开发商和生态合作伙伴从”连接”、”理解”到”唤醒“的各项关键能力，从而轻松构建各类智能物联网应用，促进行业变革。
关键功能
物联基础套件：以物影子为核心的开发模型致力于成为云端描述真实世界的载体，提供设备管理、数据接入、协议解析等基础功能，更方便对接时序数据库、物可视等产品服务。
物联数据存储：物联网时序数据存储的最佳选择，基于时序数据做到超高性能读写和计算优化，并且可以与端上时序数据库无缝实时协同。（推出了他们自己的：时序数据库）
函谷物联安全系统：沉淀百度在安全领域的最新成果，全面保护你的物联网设备。包含面向设备的密钥和证书管理服务，设备端与云端双向认证与传输加密，以及实时审查并获悉你的物联网设备的安全状况，确保设备遵循安全最佳实践。
物联边缘计算：在本地处理实时数据。
特点
边缘计算，特点是：深度学习能力，语音识别，图像识别处理。
价格在所有收费的物联网平台中是最低的。
数据可视化服务比较丰富.
收费方案
消息通信费用
3、氦氪
年前就无锡微纳米实验室对接过他们的物联网平台，整体功能完善。
4、开源平台
- thingsboard：国外公认的较好的物联网平台开源项目。
系统页面如下：
该平台功能完善，开源免费，但是我花了两周时间，下载并尝试运行其代码，至今未运行成功，通过社区了解到，系统代码系国外服务器，问题较多。
2.JetLinks 开源物联网平台：国内较为认可的开源网站。
部署简单、功能完善，操作手册详细，但有着严格的分级收费标准。
针对上述列举的几类平台来看，大致有以下结论：
- 平台系：提供一整套平台组件，无需准备任何资源，可直接使用。例如BAT、华为等。收取一定基础费用（1万元/年/1000个连接）（这部分费用主要是服务器费用）；
好处：操作方便，简单、快速。
缺点：需要支付基础费用，闲置时不划算。其次无任何源码积累。
- 开源系：稳定和免费不可兼得。
- 第三方企业：如氦氪。合作方式和费用都可谈，但是无代码积累。