物联网技术系列之物联网服务平台功能
今年,中国人民银行印发《金融科技发展规划(2022-2025年)》,规划明确提出综合运用第五代移动通信技术(5G)、窄带物联网(NB-IoT)、射频识别(RFID)等技术打造固移融合、宽窄结合的物与物互联网络和服务平台,实现移动金融终端和固定传感设备统一接入、管理和控制,为数字信贷、数字风控等金融业务提供海量物联网数据支撑。可见构建通用的物联网服务平台,成为一种发展战略。统筹银行内部各物联网应用系统基于同一物联网服务平台进行开发与建设,物联网基础能力直接复用,避免重复“造轮子”;物联网服务平台技术可以有效复用,无需所有业务需求都从0开始系统开发,终端设备可基于现有组件快速接入,大幅提高业务响应效率;基于同一物联网服务平台建设的各应用系统,先天具备联动协同机制,面对业务协同的复杂问题,可有效降低管理成本。本文主要介绍物联网服务平台的核心功能。
物联网服务平台是感知设备和应用系统的中枢纽带,提供通用的物联网应用开发和运行功能,降低物联网应用开发难度。物联网服务平台的功能架构描述如下图所示,它描述了物联网服务平台的各部分功能组成,具体包括接入适配、设备管理、应用开发、统一门户等。
接入适配
物联网服务平台需要适配接入多种网络环境下的海量多元异构设备。针对物联设备的通讯协议和数据协议的多样性、不规范性,接入适配通过MQTT、CoAP、HTTP标准协议,以及泛协议接入SDK等方式适配各种通信协议;同时,系统支持设备直接接入、网关接入和平台接入等多种方式接入,满足低能耗网络(NB-IoT)、无线网络(WIFI)、移动网络(4G、5G)、光纤接入;在数据协议解析方面,平台能够提供物联协议模型和设备插件两种方式,支持二进制码流格式、XML格式、JSON格式等主流数据格式的解析。接入适配主要功能如下图所示,具体分为数据解析和协议适配接入。数据解析通过提供设备数据模型,统一各类终端的数据标准,实现对设备数据的精准快速解析及统一管理。协议适配通过内置标准协议或提供私有协议SDK等方式适配各种通信协议,实现碎片化的海量设备统一接入。
设备管理
设备管理具备海量物联终端管理能力,提供设备信息管理、设备调试、设备通信、设备群组管理、生命周期管理、物模型管理、适配服务管理等功能。实现对接入平台的海量感知设备进行统一的接入管理和协同管理,支持由物联网服务平台向海量设备下发控制命令及远程配置,实现终端设备与平台之间的双向数据传输链路,并具备海量设备接入、高并发、高可用的平台特性。
设备管理提供两大能力:设备信息管理和设备连接管理。设备信息管理提供设备列表、在线调试和设备群组功能。通过设备列表功能进行设备基础信息管理、历史数据管理、历史命令管理、在线记录查询等功能。通过在线调试功能对设备接入进行调试、对API进行调试。群组功能用于群组管理,统一服务基于群组进行数据推送。设备连接管理提供设备注册、设备鉴权、状态检测、数据上报、命令下发和连接管控等功能。连接管控提供设备启用和禁用功能,功能结构图如下图所示。
应用开发
应用开发主要封装物联网服务平台的基础能力,对外提供统一服务能力, 包含能力开放服务和数据开放服务两部分,具体如下。
应用开发提供一套完整的共享开放数据接口,提供能够赋能物联网应用开发的通用能力,为光大银行各部门提供数据支撑和应用开发赋能。
系统围绕设备的“所有权、管理权、维护权、使用权”,明确权属,提供设备可见和可控管理,以及数据开放共享等服务。为便于应用更方便获取物联数据,提供平台主动推送数据(PUSH模式)和应用主动调取数据(PULL模式)两种方式, 支持部门、设备类型等多主题数据获取。
统一门户
统一门户基于感知数据,为不同角色的用户提供相应的服务,包括面向普通用户的用户控制台、面向管理者的管理控制台,以及面向决策者的领导者视图。
用户控制台为普通用户提供设备接入、在线调试、开发工具等功能。管理控制台为管理者提供设备管理、应用管理、配置管理、设备和数据可视化等功能。领导者视图基于感知数据和计算分析结果,为决策者提供辅助决策的可视化展示等。
数据管理
数据管理功能主要包括数据持久化、检索、统计分析等。能够对设备上传的感知数据进行解析、汇聚、存储和转发,支持多种数据的存储方式;同时具备根据时间戳、地点等特点对象关键词检索;借助准实时数据平台,可以实时对数据流处理。
安全运维保障
安全运维保障对平台实施全方位保护,借助行内运维安全保障体系,从感知设备、接入网关、主机、网络、虚拟化、应用、数据等方向形成全域防御能力。通过实时监控反映接入平台的设备资源、网络资源以及服务进程的运行情况,对告警、事件、配置等运维服务进行集中处理,实现平台信息资产可知、运行状态可视、服务流程可管、运维操作可控、全方位安全防护,支撑平台稳定运行。
作者 | 张淑文
视觉 | 王朋玉
统筹 | 祖德光