行业解决方案:OneNET概述:以远程运维为例
优采云 发布时间: 2022-11-23 01:16行业解决方案:OneNET概述:以远程运维为例
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整体系统结构
本节主要说明远程运维系统的典型功能和总体结构。
用户故事
A公司是一家从事螺栓连接技术的公司,其生产的螺栓用于机械设备。这些螺栓的作用就是加固这些装置,保证机械的稳定性。
这些螺栓用于大型设备。可想而知,必须保证这些设备的连接稳固,否则就会松脱,引发事故。但是如何监测螺栓的松紧度呢?安装时如何将螺栓拧紧到合适的程度?等等就是这些问题。
于是客户在N年前就找人开发了一个监控系统:就是一个采集器配上四个压力传感器,四个压力传感器分别放在需要螺栓连接的设备连接处,监控拧紧程度的螺栓。采集
器定期采集
传感器数据并将其显示在自己的屏幕上。这样,工作人员就可以实时查看采集器的数据,从而判断螺栓的拧紧程度。
到目前为止,您认为该系统的优点和缺点是什么?
优点包括但不限于:简单、成本低。
缺点主要有以下几点:
(1) 您必须到现场才能看到采集
到的数据
(2) 需要对采集到的数据进行持续主动检查,判断是否存在松动
(3)由于第二点原因,未能及时收到松动消息
(4) 人工成本高
(5)无法统计螺栓从安装到松动这段时间的螺栓拧紧度的数据变化趋势。因此,很难有针对性地提高螺栓的质量。
(6) ....
客户在使用了一段时间后,也发现如果继续使用这个系统,以上问题都无法解决,痛苦还会继续。那么如何解决客户的这个痛点呢?
通过对比原有系统,核心诉求可以归纳为以下几个核心点:
(1) 不用到现场就可以看到数据,即无人值守工作
(2) 可通过浏览器、APP等远程查看设备实时数据。
(3) 可以看到历史数据曲线
(4) 被动接收推送消息,无需轮询即可及时了解螺栓松动情况。
所有其他索赔实际上都是附加索赔。
那么如何实现这些需求呢?
需求分析需求1
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采集器需要能够将传感器数据传输到云端,而不是简单地在屏幕上显示。在不改变采集器硬件的情况下,只需通过采集器已有的硬件接口连接新的传输设备即可。原理图如图1.1所示:
图1.1 采集*敏*感*词*
传输设备的作用是最终将设备数据传输到云端。其中,网关和节点都可以作为传输设备。两者最大的区别在于网关可以连接外网,即互联网上的互联网,而节点只能与网关配合组成局域网。它们的通信是通过无线通信,这里用虚线表示。网络的层次结构如图1.2所示:
图 1.2 网络*敏*感*词*
整体采集传输层*敏*感*词*如图1.3所示:
图1.3 采集传输总体*敏*感*词*
图 1.3 忽略了连接到采集
器的传感器。节点负责将各个采集器的数据发送到中央网关,再由网关向云端上报,最终将数据存储到云端。
有了这样的底层采集通信结构,就可以将设备数据发布到云端,也就有了实现诉求1的基础。
上诉 2
需要开发网页、APP等应用。这些应用程序可以从云端获取设备采集的实时数据,并显示在页面上。
上诉 3
云端需要能够保存设备采集到的所有数据,方便历史数据的查询。当然,应用程序还需要具备查询和展示历史数据的功能。
上诉 4
云端需要能够建立推送机制,即当检测到某个螺栓传感器的数据满足触发条件时,比如传感器2上报的值大于50时,用户可以自动通知。
这样,当数据满足推送条件时,用户就可以收到消息通知,比如告警消息,从而知道某个螺栓松动了。
理解诉求要点的关键概念实现数据整体抽象
图 1.4 数据抽象
从图1.4可以看出,整体链路是围绕数据构建的。采集
原创
数据,然后通过传输层存储在云端,最终数据返回给客户,分析或聚合等呈现给客户。
从数据抽象的角度来看,图1.3中局域网中的采集层和传输层不需要考虑其技术细节,只要知道数据是通过底层硬件采集并传输到云端即可设备。
二手书店和图书馆的区别之一是图书馆是分门别类的。不同楼层的不同房间存放不同种类的书籍,同一个房间又被书架细分。所有书籍都遵循一套编号规则,每本书都有自己唯一的编号。但是二手书店不一样。一摞书杂乱无章地堆放着,从里面找一本书费时费力。
如果把书当作数据,云存储就不能向二手书店学习,而是向图书馆学习。因此,图1.4将云存储标记为结构化存储(此结构化非数据库名词概念)。
接下来,我们把数据当成书来建立自己的图书馆。
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云“图书馆”
现在云图书馆开了,但是面对底层上报的这么多乱七八糟的数据,我们不得不按照航电图书馆先进的管理方式。
我们首先为每条数据定义一个“唯一编号”。因为直接和云端交互的是网关设备,所以我们不去考虑网关连接了哪些设备等,这也是分层解耦思想和单一职责原则的体现。所以,对于不同的网关,我们为其定义一个唯一的ID,这里定义为deviceId,这样我们就可以区分哪些数据是由哪个网关上传的。
但是一个网关可以采集多种数据,比如采集压力、湿度,或者采集四个地方的温度信息,那么在上报的时候如何在云端区分这些数据呢?
比如压力,随着时间的推移,压力这样的数据呈现给我们的是一个“数据流”,就像无数水滴汇成的一条河流。只是河流流经地球,而数据流经时间。
再抽象一点,就是网关下面挂着很多这样的“数据流”。随着时间的推移,从我们的云库来看,一个网关下的数据是按照数据流来区分的。因此,我们需要为数据流制定一个唯一的ID。我们命名为:streamId,stream是水流的意思,streamId是高端高端。
至此,一个数据流通过deviceId + streamId唯一定位,结合时间的参考坐标,我们云库中一个数据(点)的唯一编号为:deviceId + streamId + timestamp。
云“图书馆”扩展功能的触发器
图书馆了解到有些客户想开发一个触发功能,即通过监控某个数据流中的实时最新数据,当数据满足条件时触发逻辑,通知客户当前情况。
经过不懈努力,我们创造了“触发”系统。客户只需要简单配置,告诉我们他要监控哪个数据流(即deviceId + streamId),当数据值满足一定条件(比如大于或小于)时通知他,通知地址可以是电子邮件地址或客户邮寄地址。
这样就配置了一个触发规则。因为非常好用,很多客户制定了很多规则,太难管理了,所以我们需要重新编号,编码方式从1开始递增。编码名称叫做“ruleId”,但是容易混淆,所以还是叫“triggerId”比较好,trigger是触发的意思。
云“图书馆”的扩容
凭借如此多的实用功能和清晰的结构,连接了越来越多的客户。那么有什么办法可以隔离每个客户的设备呢?
我们参照图书馆的房间分隔方式,确立了“产品”的概念。每个客户可以在这个库中创建多个产品,每个产品收录
多个网关(设备)。通过这样的分层,博物馆最终的结构如下:
扳机
因为触发器最终是和某些(一些)数据流相关联的,所以它们和数据流处于同一层次。
基于这种分层的方式,很好地实现了对大量设备和数据的访问和管理。
诉求要点变现平台
每个人都想成为一个平台。比如微信要打造自己的生态和平台。图书馆也想建立自己的平台。平台意味着不仅允许设备访问和报告数据,还意味着开发者或相关公司需要被允许在这个平台上开发。
基于这样的考虑,该库对外开放了一些API接口,并提供了相关的demo和SDK包供大家使用。同时提供简单的设备等管理界面,客户可以在平台上查看自己的设备、数据等信息。
简而言之,这个平台的目的是为了让客户更容易开发物联网应用,专注于应用层的处理,而不去考虑如何访问网关、如何存储数据、如何触发等复杂问题。
平台化之后,这个平台运行的很好,我们给它起了一个响亮的名字:OneNET platform。
由于近两年物联网发展迅猛,所有传统企业都想结合物联网进行转型,各大企业也开始羡慕物联网平台巨大的潜在价值。最后,中国移动收购了我们的平台,所以我们最新的名字是“中国移动OneNET物联网平台”!
注:以上图书馆故事纯属虚构。
再次注意:
OneNET平台地址
解决方案:站群软件有哪些功能
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