关于华为云:华为云IoT设备接入服务全体验

摘要：华为云 IoT 设施接入服务，海量设施，一键接入，你值得领有！

本文分享自华为云社区《【云驻共创】Huawei Mate 40 产线直击之 华为云 IoT 设施接入服务全体验》，原文作者：启明。

前言：

在开始本文之前，咱们先问问本人上面两个问题：

问题一：物联网缓缓渗入千行百业，其疾速倒退已成必然，然而在倒退的过程中有没有什么挑战呢？

问题二：目前在智能制作行业很多物联网设施，都是依赖边缘网关的，也即，通过边缘网关来接入物联网，那么为什么要应用边缘网关呢？边缘网关有什么益处呢？

咱们将通过上面的文章，来一一解答。

一、物联网带来的时机

经考察数据显示，目前曾经有 60% 的企业，当初正在应用或者是行将部署 IoT 业务；有 24% 的企业 IT 估算，会用于 IoT 相干的一些投资；同时，曾经有 63% 的企业，通过 IoT 的部署，曾经播种十分丰富的回报。物联网在经济中正在施展着越来越重要的作用。对于物联网的更多的数据能够见下图：

同时，咱们能够看到，在理论生存当中，也遍布了物联网的身影：智慧抄表、智慧路灯、智慧井盖、车联网、智慧批发、智慧门店……物联网曾经深深的渗入到各行各业，并且推动着相干行业的数字化转型，引领着行业做着十分深远的改革。

回顾历史，咱们能够总结发现，在互联网经济中，一共有三波“浪潮”：

• 第一波：信息服务业数字化，次要是在 2000 年至 2015 年。互联网公司的倒退，通过互联网软件数字化，曾经推动了相干的行业进行物联网转型。而这，曾经是过来式了；
• 第二波：服务产业数字化，集中在 2014-2020 年，次要是以电信、银行、政府、医疗、出版、批发等等为代表的传统服务 + 互联网技术进行着数字化。这一阶段曾经根本实现；
• 第三波：实体经济数字化，从 2015 年至今。其中包含咱们最为关注的制造业、能源、交通、农业等等波及到民生的一些大的行业的变动，这是正在产生改革的一波“浪潮”。

从国家的十一五 / 十二五布局到十三五的布局，到近期热议的“新基建”，都在推动制造业产业降级。可目前我国制造业规模宏大、但大而不强，自主创新能力有余，该如何晋升呢？数字化转型正是晋升制造业竞争力的要害路径。

二、物联网带来的挑战

物联网带来的红利无疑是微小的，然而同时，也带来也肯定的挑战：

挑战一：让“物”谈话

在让“物”谈话的过程中，咱们的要害挑战在于：

• 大量现存设施未被数字化；
• 多样化设施、各行业协定、各行业通信形式不同；
• 设施要求低功耗、低成本；
• 设施平安问题突出。

咱们目前让设施入网的最罕用的就是传感器。传统的传感器只是模仿信息量的记录，无奈对记录进行剖析解决。因而，第一步，须要将传感器所有的感知数字化，用十分主观的数字来表白诸如温度、压力、地位等等信息。同时，咱们须要在传感器可能感知的根底上，让它“学会表白”，也就是网络化，通过连贯上网，让“物物相连”。先数字化，而后网络化，这是让“物”谈话的第一步。

挑战二：让“物”说一种话

让“物”说一种话的要害挑战在于：

• 百万种数据元素，不足规范和标准；
• 多样化数据格式；
• 各厂商“烟囱式”倒退，数据孤岛林立，数据互通艰难。

目前的一些设施，因为行业不同，生产厂家也是不同的，比方路灯、井盖、水表等等，都是不同的厂家生产的。那么，在生产过程中，它们所应用的协定、接入形式有可能都是不一样的，就相当于不同国家的人，没有对立的语言，齐全无奈沟通。因而，咱们须要在各种设施之间，“架起桥梁”，让它们说同一种话，这也就是咱们的“物模型”，或者“产品模型”。让数据标准化，对立物模型，让“物”说同一种话。

挑战三：让“物”说有价值的话

让“物”有价值的话的要害挑战在于：

• 海量数据带来算力、存储问题；
• 实时流、时序、离线、多维分析简单；
• 行业利用场景简单；
• 商业闭环、价值变现和调配问题。

如何让数据变得有价值，是制造业面临的一个微小挑战。海量的数据呈现之后，咱们须要从各个方面去剖析：工夫维度、冷热数据、有价值的数据和没有价值的数据等等，从而失去一个残缺的数据分析，进而可能对“物”进行决策，让数据有价值。

以上即是物联网面临的次要的挑战。能够看到，“万物互联”并不是一件简略的事件。而回归到制造业，在制造业的数字化落地过程中，企业发现，数据的量十分大，流通起来十分艰难，数据采集的周期也十分短，根本以秒为单位。同时，数据如何应用，都曾经被限度。因而，具体到制造业，数字化的过程中还有如下问题：

• 无奈做个性化定制：全因素采集十分艰难；
• 无奈网络化协同：多域数据流买通难；
• 无奈智能化生产：数据大、维度多剖析难；
• 无奈服务化延长：产品智能化服务开发难。

三、华为云 IoT 设施接入服务解读

（一）设施接入服务解决方案架构图：

互联网的用户，都有一个根本的认知，那就是“数据不会凭空产生”。数据都是通过采集进而上报上来的。华为云 IoT 设施接入服务，即是进行数据采集工作的一个工具，或者说，平台。以下是华为云 IoT 的物联网解决方案架构图：

华为云 IoT 云服务，以 LiteOS 为操作系统，赋能设施以“感知”的能力，同时，通过 SDK 让设施有网络化的能力；设施网络化之后，通过网关等形式接入华为云 IoT 的物联网平台（包含设施接入服务、设施发放服务、寰球 SIM 联接以及数据分析服务等等），进行数据上报、命令下发等操作；再通过 API 形式，连贯到物联网利用，打造智慧交通、智慧城市、智慧园区等等各种智慧场景。当然整个框架外面也有很多华为云其余的服务，比方数据库等等，来撑持下层物联网利用的应用。

其中，设施接入服务，提供海量设施的接入和治理能力，配合华为云其余服务同时应用，帮忙客户疾速端到端构筑满足要求的物联网解决方案。其包含多网络接入、设施联动规定、产品模型开发等等性能，通过这些微服务，为设施接入提供一个整体服务治理能力。

（二）华为云 IoT 设施接入服务通信模型

让“物”谈话，只是一个拟人的修辞手法，咱们实际上要做的，是要让设施应用一种通信形式进行“沟通”。那么咱们要如何将一个设施形象进去进行剖析解决呢？

首先，是属性上报。通过相干的协定解析，属性上报之后，基于模型治理，会把设施的属性分成属性、命令、事件和通明的音讯模式，而这些，咱们又能够通过 schema 的模式进行形容；而在下层利用，咱们也会依照这样的模型进行相干的解决。

接下来，咱们具体介绍一下设施接入服务的各个能力。

1、产品模型（Profile）：对立的数据 & 通信模型

上述这样的一个对立的数据模型是如何造成的呢？这里引入了一个“编解码插件”的概念。具体的形式如下：

• 定义产品：这里有两种形式进行定义：

形式 1：设施厂商通过 SP Portal 在线编辑 Profile；

形式 2：设施厂商获取平台提供的样例 Profile，依据本身业务进行批改，生成本人业务所需 Profile；

• 疾速生成插件

插件生成：平台提供开发者 Portal，通过开发者 Portal 基于本人定义的 Profile，疾速生成插件；

插件部署：对于实现的插件反对一键疾速部署；

• 价值

对于下层利用价值：升高下层利用对设施治理复杂度，通过在平台规模不同厂家的数据，造成对立的 Profile，下层利用毋庸感知不同设施的差别；

对设施厂商价值：毋庸批改设施代码，通过插件适配不同企业的诉求，升高设施厂家的保护复杂度。

2、规定引擎：数据流转 & 设施联动

咱们再来结识一下设施接入的另一个弱小的性能：规定引擎。通过规定引擎，咱们能够把上报的数据上传到相干的服务（比方数据分析服务等等），引发多设施协同（揭示、告警告诉、状态报告等等）。

3、构筑边云协同、泛接入、可信的智能 IoT 边缘服务：

IoT 边缘，即除了提供云端的能力以外，通过边缘也会构筑大量的能力，包含泛接入能力、本地自治、行业利用等等。特地须要介绍一下，泛接入能力可能满足除了一些绝对规范的协定接入以外，还能提供一些公有协定的接入。在边缘之上，也会集成后面说的行业插件能力。通过这种第三方行业插件的能力，可能接入各种各样的设施。

4、基于规定的设施联动，边云协同实现多场景业务自定义

边缘侧的设施联动，能够和云端的 IoTDA 接入服务做对立的协同。

5、网络异样时提供本地自治能力，确保业务连续性

本地自治的能力很好了解。一般来说，当网络异样的时候，边缘的站点，是贴近设施的。贴近设施的时候，依据本人的治理能力，为接入的设施提供服务，也就是说当网络边缘站点跟云端的网络出现异常状况的时候，能够通过本地自治治理，可能保障业务的连续性。

四、华为云 IoT 设施接入服务疾速接入 & 演示
接下来，联合一个产线的设施来理论演示一下设施是如何接入物联网平台的。咱们须要筹备的物料有：

• 边缘网关（Atlas500）
• 边缘网关集成规范 MODBUS 协定
• PLC（镭雕机，含设施网关 MODBUS Sever 和采集器）接入到边缘网关
• 边缘网关集成公有设施接入协定（集成对应协定解析的容器 / 过程服务）
• PLC（贴片机）采纳公有 TCP 协定染指到边缘网关
  

具体流程：

1、进入 IoTDA 服务：https://www.huaweicloud.com/p…

2、进入设施接入服务页面，创立产品：

通过控制台的产品页面，能够事后从属性、服务、设置的命令、事件等等每个维度去定义每一种产品，以下简略介绍比拟重要的几个产品模型：

• IoT 边缘：edge_node，创立产品并定义相干产品模型。每个模型的属性，对应一个服务的类型，如 edge_access，即是负责 MODBUS 的设施接入
  
• 镭雕机：LaserMarkingModbus。模型较为简单。通过镭雕机上报雕刻的速度、电流和 LED 灯等等。
  
• 镭雕机的设施网关：modbus_server。次要用来设置与 MODBUS 设施对接的相干的参数，比方连贯类型、鉴权、IP 地址端口等等信息。
  
• 贴片机：Mounter1。较为简单，外面除了根本的信息，如产品版本、产品名称、加工程序名等等，还包含如加工后果、设施状态、压缩空气气流等等所有波及到贴片工艺相干的一些参数
  

3、进入“设施”：

“设施”里的 HDC2021 Training 就是本次实验所需的设施

在“设施”的概念里，“设施”是分层级的，HDC2021 Training 所属产品是咱们之前定义的“edge_node”，同时，它又有两个子设施：training_server（镭雕机）和 MountDevice0425（贴片机）。

4、注册子设施：在 HDC2021_Training/training_server 下注册 Modbus 子设施

• 抉择产品：
  
• 进行数据采集配置
  
• 增加子设施，并点击“确定”：
  
• 实现
  

以上就是一个简略的设施接入的演示。华为云 IoT 平台除了能够应用网关接入，还能够采取直连（MQTT）的形式，对硬件没有非凡的要求，大家有工夫能够自行返回进行体验。

五、华为云 IoT 设施接入服务小结

回顾咱们在一开始提出的问题，咱们在通过这一阶段的解说之后，能够做出这样的答复：

问题一：物联网缓缓渗入千行百业，其疾速倒退已成必然，然而在倒退的过程中有没有什么挑战呢？

答：后面说过的三大挑战：让“物”谈话，让“物”说同一种话，让“物”说有价值的话。也即，让设施数据化、网络化、标准化，同时须要有数据分析能力，让数据可能价值最大化。

问题二：目前在智能制作行业很多物联网设施，都是依赖边缘网关的，也即，通过边缘网关来接入物联网，那么为什么要应用边缘网关呢？边缘网关有什么益处呢？

答：边缘网关对网络可靠性、安全性的加强，是十分无利的，同时可能加强本地多个单设施的本地闭环也有这显著的益处。

通过上述的解说和试验，咱们能够看到华为云 IoT 设施接入服务提供海量设施连贯上云、设施和云端双向音讯通信、批量设施治理、近程管制和监控、OTA 降级、设施联动规定等能力，并可将设施数据灵便流转到华为云其余服务，帮忙物联网行业用户疾速实现设施联网及行业利用集成。

一起来体验一下吧~

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