物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品入門之架構(gòu)篇

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或許“智慧城市”等概念聽起來很大很遙不可及,但它正在悄然的改變著我們的生活:二維碼點菜、實時追蹤快遞、實時掌握心率、每天監(jiān)測睡眠質(zhì)量、自助掛號、遠(yuǎn)程監(jiān)控貓主子……

從PC互聯(lián)網(wǎng)到移動互聯(lián)網(wǎng)都是人與人的連接,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)則是將身邊的所有東西、事件都連接在互聯(lián)網(wǎng)上。智慧醫(yī)療、智慧交通、智慧政務(wù)等等都是要基于物聯(lián)網(wǎng),只有相關(guān)物體或事件連接到互聯(lián)網(wǎng)以后產(chǎn)生了數(shù)據(jù)才有智慧的可能。

架構(gòu)?先從控制家里的燈說起……

從tb買了一個智能燈泡,然后:

  1. 【通電】-將燈泡擰到了燈口;
  2. 【應(yīng)用】-掃描說明書的二維碼下載APP;
  3. 【配網(wǎng)】-按照說明通過APP和燈進(jìn)行交互使設(shè)備聯(lián)網(wǎng);
  4. 【鑒權(quán)】(如果成功,用戶無法感知)-設(shè)備連網(wǎng)后設(shè)備請求接入服務(wù),應(yīng)用層會根據(jù)鑒權(quán)規(guī)則確認(rèn)設(shè)備是否可以接入,允許后設(shè)備成功使用服務(wù)。
  5. 【使用】-在APP上控制燈的顏色、燈的亮度、燈的開關(guān),充分享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的便捷。

看起來很簡單是不是,但這么幾個簡單的操作在這么多平臺轉(zhuǎn)了一圈:

解釋2個概念:

  1. 【配網(wǎng)】指的是將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,有的設(shè)備通過家用Wi-Fi入網(wǎng),比如家里的攝像頭;有的通過藍(lán)牙入網(wǎng),比如手環(huán);有的通過zigbee網(wǎng)關(guān)入網(wǎng),比如智能路燈,具體入網(wǎng)方式和設(shè)備所要處理的業(yè)務(wù)、位置有關(guān),整體從耗電量、通信范圍、數(shù)據(jù)上傳下載量等多個維度平衡選擇。
  2. 【鑒權(quán)】指設(shè)備接入應(yīng)用層的時候需要確認(rèn)是不是擁有應(yīng)用層發(fā)給你的標(biāo)識,舉個例子:拿著身份證在國內(nèi)暢行無阻,但你要拿著身份證出國就有問題了,國外不承認(rèn)【身份證識別合法居民】這個規(guī)則,只有護(hù)照人家才承認(rèn)。

以上例子中,燈泡屬于【感知層】,如何配網(wǎng)屬于【網(wǎng)絡(luò)層】,用APP控制燈泡是【應(yīng)用層】在起作用。

下面從下往上說說我對每一層的理解。

感知層

如果把物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)比喻成一個人,【感知層】就像我們的視覺、味覺、嗅覺、聽覺等等,他們幫我們度量、定義事和物,比如溫度、濕度、霧霾指數(shù)、是否移動、光照度、氣味等等;主要的技術(shù)有傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)。

目前所接觸的智能設(shè)備有兩種:

  1. 簡單的單一感知能力的設(shè)備,例如煙霧探測器、安裝GPS的防丟水杯等等;
  2. 傳感器、攝像頭等混合并實現(xiàn)聯(lián)動的復(fù)雜設(shè)備。

第一種設(shè)備的廠商非常多,且技術(shù)含量越來越低,而第二種設(shè)備其實是第一種的設(shè)備的組合創(chuàng)新,不僅考驗設(shè)備的硬件能力,想要做得好,軟件實力也得跟上。

網(wǎng)絡(luò)層

【網(wǎng)絡(luò)層】也叫傳輸層,它就像我們的身體,感官接收到相應(yīng)的信息后會經(jīng)過身體傳輸?shù)酱竽X,而物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層也會將感知到的信息傳到應(yīng)用層;網(wǎng)絡(luò)層包括各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)等組成。

日常生活中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用雖然廣泛卻總覺得缺乏科技含量,一些貌似黑科技的寶貝要么穩(wěn)定性差,要么功能做假,也許5G可以解決以上問題。關(guān)于5G對物聯(lián)網(wǎng)的影響建議讀:吳軍老師的《前沿科技之吳軍講5G》,里邊既有技術(shù)脈絡(luò)的分析,又有技術(shù)成熟后相關(guān)應(yīng)用的設(shè)想,既深刻又易懂。

關(guān)于網(wǎng)絡(luò)層(有的也叫傳輸層)可以參考《物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸及聯(lián)網(wǎng)方式》這篇文章。

應(yīng)用層

【應(yīng)用層】就像我們的大腦,我們會對接收到的信息進(jìn)行歸類、判斷并作出相應(yīng)的動作或決定。

目前應(yīng)用層的實現(xiàn)大致有兩種:

  1. 煙囪式的實現(xiàn),即一套軟件解決一類設(shè)備,優(yōu)點是成本低、工期短,缺點是可擴(kuò)展性差;
  2. 搭建SaaS、PaaS、IaaS架構(gòu),優(yōu)點是可擴(kuò)展性好,缺點是成本高(但可以通過尋求合作伙伴解決)。

煙囪式的實現(xiàn)

在所有設(shè)備都智能化的當(dāng)下,不加“智能”兩個字就沒有市場,所以很多硬件廠商不得已賣硬件送軟件,所以這樣的系統(tǒng)只能沉淀單一設(shè)備的數(shù)據(jù),無法大數(shù)據(jù)化,更別提人工智能。

但實際上這樣的一個個數(shù)據(jù)孤島并不是少數(shù),或許曾鳴《智能商業(yè)》中提到的S2B2C模式可以解決這個問題:廠商(B)借助一個互聯(lián)平臺(S)享受數(shù)據(jù)智能、降低軟件成本、精準(zhǔn)對C端用戶營銷,互聯(lián)平臺(S)借助數(shù)量龐大的各類型的廠商(B)沉淀數(shù)據(jù)并衍生其他服務(wù)進(jìn)一步助力廠商(B)。

云計算架構(gòu):SaaS、PaaS、IaaS

SaaS、PaaS、IaaS是云計算提出的架構(gòu),而云計算是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)之一,再延伸的說:人工智能依賴于大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)依賴于人聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng),而這些都依賴于云計算。所以從云計算的這個架構(gòu)去看物聯(lián)網(wǎng)是這樣的:

SaaS(Software as a Service)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用即服務(wù),我們用來控制燈、窗簾、音響的軟件都屬于SaaS層。

PaaS(Platform as a Service)強(qiáng)調(diào)平臺即服務(wù),平臺層不關(guān)心你是燈還是窗簾,只知道你這類型的【物】有12個不同類型的屬性,真正連接了1324個設(shè)備,哪個類型的【物】有6個不同類型的屬性,真正連接了34個設(shè)備。什么物模型、物影子、規(guī)則引擎、物接入等概念都在這一層實現(xiàn)。

IaaS(Infrastructure as a Service)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù),燈的色溫值是什么,電飯煲的煮飯方式是什么,窗簾是開是關(guān),這些數(shù)據(jù)都是要存儲在數(shù)據(jù)庫中。PaaS層在幾秒內(nèi)找到目標(biāo)設(shè)備等動作是需要計算能力的。而承載這些數(shù)據(jù)庫、計算能力的都是真實的硬件資源。IaaS層就是要調(diào)度、計算哪些工作需要多少資源,什么彈性伸縮、擴(kuò)縮容都是這一層做的事情。

從實現(xiàn)的角度來看,每一層到底要實現(xiàn)什么功能沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備所屬的行業(yè)、當(dāng)前的技術(shù)水平、具體的業(yè)務(wù)要求、是2B的還是2C的等等這些因素都決定著每一層要承載的功能。

寫在最后

本文只是簡單的概述物聯(lián)網(wǎng)的大概架構(gòu),目前隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷深入,我們已經(jīng)看到概念已經(jīng)從IoT變成了AIoT,智慧城市也有了智慧大腦、城市神經(jīng)中樞等概念,也許這一切只是剛剛開始……

#參考文章#

全面解析國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

http://www.sohu.com/a/119274236_465915

SaaS、PaaS、IaaS區(qū)別

https://www.cnblogs.com/pengjunhao/p/7295818.html

 

本文由 @娜娜 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理,未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。

題圖來自Unsplash,基于CC0協(xié)議。

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評論
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  1. 仔細(xì)看了前輩的六篇文章,受益匪淺。

    回復(fù)
  2. 仔細(xì)看了前輩的六篇文章,受益匪淺。

    回復(fù)
  3. 那產(chǎn)品經(jīng)理就是做應(yīng)用層相關(guān)事情嗎

    來自重慶 回復(fù)
    1. 做什么和公司的業(yè)務(wù)方向有關(guān)哦

      來自北京 回復(fù)
  4. 樓主寫的很好,簡單易懂,我已經(jīng)關(guān)注你了辣,希望以后多出一些這樣的好文章,加油喲

    來自北京 回復(fù)
  5. 軟件操作指南

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  6. 很到位,開闊眼界了,非常感謝

    回復(fù)
  7. 通俗易懂,期待大佬更多的物聯(lián)網(wǎng)文章

    回復(fù)
  8. 大佬有公眾號么,嘻嘻,或者加微信也行

    來自廣東 回復(fù)
    1. 公眾號寫的都是吃喝玩樂兒,叫鋰和鈉,也沒幾個人,回頭把技術(shù)的補(bǔ)一補(bǔ)也放上去

      來自臺灣 回復(fù)
  9. 難得的好文章。

    來自湖北 回復(fù)
  10. 通俗易懂,入行必備吖

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    1. 謝謝捧場 ??

      來自北京 回復(fù)